JP7367759B2 - Electrical insulating resin composition and electrical insulator - Google Patents

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Description

本開示は、サージ電圧に対して優れた耐電圧寿命特性を有する電気絶縁体を形成可能な電気絶縁樹脂組成物、及び当該電気絶縁樹脂組成物を用いた電気絶縁体に関する。 The present disclosure relates to an electrical insulating resin composition capable of forming an electrical insulator having excellent withstand voltage life characteristics against surge voltages, and an electrical insulator using the electrical insulating resin composition.

近年、省エネルギー及び可変速制御の観点から、様々な分野でインバータ制御方式の電気機器が多く用いられている。特に、ハイブリッド自動車及び産業用モータの分野における制御系では、高効率化が要求されている。そのため、可変速装置としてインバータ駆動が適用され、装置の小型化、軽量化、高耐熱化、及び高電圧駆動化が急速に進んでいる。 BACKGROUND ART In recent years, inverter-controlled electrical equipment has been widely used in various fields from the viewpoint of energy saving and variable speed control. In particular, control systems in the fields of hybrid vehicles and industrial motors are required to be highly efficient. Therefore, inverter drives are being applied as variable speed devices, and devices are rapidly becoming smaller, lighter, more heat resistant, and driven at higher voltages.

インバータ駆動のパワーデバイスとして、近年、IGBT(Insulated Gate Bipolar Transistor)等の高速スイッチング可能な素子の開発が進められている。その一方で、パワーデバイスの高速スイッチングに伴いサージ電圧値が上昇することによって、モータ及び電気機器が早期に絶縁破壊し、寿命が極端に短くなる事例が頻度を増してきている。 2. Description of the Related Art In recent years, as inverter-driven power devices, high-speed switching elements such as IGBTs (Insulated Gate Bipolar Transistors) have been developed. On the other hand, as the surge voltage value increases due to high-speed switching of power devices, the frequency of cases where motors and electrical equipment quickly break down and have extremely shortened lifespans is increasing.

上記絶縁破壊の原因の一つとして、サージによってモータ用コイル等に高い電圧が印加された時に部分放電が発生し、電気絶縁体の絶縁皮膜が劣化することが指摘されている。そのため、インバータ駆動によるモータ及び電気機器等の長寿命化に向けて、部分放電による絶縁皮膜の劣化を抑制できる電気絶縁材料が望まれている。 It has been pointed out that one of the causes of the above-mentioned dielectric breakdown is that partial discharge occurs when a high voltage is applied to a motor coil or the like due to a surge, and the insulation film of the electrical insulator deteriorates. Therefore, in order to extend the lifespan of motors and electrical equipment driven by inverters, there is a need for electrical insulating materials that can suppress deterioration of insulation coatings due to partial discharge.

一方、耐加工性、耐熱性、耐薬品性、及び耐加水分解性等に優れることから、ポリアミドイミド樹脂は、重要な電気絶縁材料として、種々の用途で使用されている。特に、自動車用モータ(ハイブリッド自動車用モータを含む)の分野では、モータ製造時の巻線加工において、巻線は、強いテンションが加えられながら、伸長、屈曲、及び摩耗等を受けて加工される。そのため、巻線には、可とう性等の優れた耐加工性が求められている。 On the other hand, polyamide-imide resins are used in various applications as important electrical insulating materials because of their excellent processing resistance, heat resistance, chemical resistance, hydrolysis resistance, and the like. Particularly in the field of automotive motors (including hybrid vehicle motors), during the winding process during motor manufacturing, the windings are subjected to stretching, bending, wear, etc. while being subjected to strong tension. . Therefore, the winding wire is required to have excellent processing resistance such as flexibility.

また、巻線は、トランスミッションオイルの存在下に設置されることが多い。そのため、モータで用いられる巻線に対する性能要求として、ミッションオイルに侵されないこと、また、オイル中の水分による加水分解に耐性を有することが挙げられる。さらに、巻線には、高温下での使用に耐え得る耐熱性も求められる。このような観点から、ポリアミドイミド樹脂は、巻線(特に絶縁電線)に用いられる電気絶縁材料として欠かせないものとなっている。 Also, the windings are often installed in the presence of transmission oil. Therefore, performance requirements for the windings used in motors include that they should not be attacked by transmission oil and that they should be resistant to hydrolysis due to moisture in the oil. Furthermore, the winding wire is required to have heat resistance that allows it to withstand use at high temperatures. From this point of view, polyamide-imide resin has become indispensable as an electrical insulating material used in windings (particularly insulated wires).

これらの観点から、部分放電による破壊的な絶縁皮膜の劣化(以下、部分放電劣化ともいう)を抑制することができ、かつ耐加工性、耐熱性、耐薬品性、及び耐加水分解性等の絶縁電線に対する代表的な性能要求を満たす電気絶縁材料の実現に向けて様々な検討が行われている。 From these viewpoints, it is possible to suppress destructive deterioration of the insulating film due to partial discharge (hereinafter also referred to as partial discharge deterioration), and to improve machining resistance, heat resistance, chemical resistance, hydrolysis resistance, etc. Various studies are being conducted toward the realization of electrical insulating materials that meet typical performance requirements for insulated wires.

例えば、部分放電劣化を抑制可能な電気絶縁材料として、特定のポリブタジエン系樹脂によって変性されたポリアミドイミド樹脂を含有する樹脂組成物が開示されている(特許文献1)。また、他の電気絶縁材料として、ポリアミドイミド樹脂等の樹脂と、シリカ等の無機粒子とを含む樹脂組成物が開示されている(特許文献2~4)。 For example, a resin composition containing a polyamideimide resin modified with a specific polybutadiene resin has been disclosed as an electrical insulating material capable of suppressing partial discharge deterioration (Patent Document 1). Further, as other electrical insulating materials, resin compositions containing a resin such as polyamide-imide resin and inorganic particles such as silica have been disclosed (Patent Documents 2 to 4).

しかし、近年のサージ電圧値の上昇に対して、従来の電気絶縁材料によって十分に満足できる耐電圧寿命特性を得ることは難しい。そのため、部分放電劣化に対して従来よりも高い耐性を有し、耐電圧寿命特性を向上することができる電気絶縁材料が望まれている。 However, in response to the recent rise in surge voltage values, it is difficult to obtain sufficiently satisfactory withstand voltage life characteristics using conventional electrical insulating materials. Therefore, there is a demand for an electrical insulating material that has higher resistance to partial discharge deterioration than conventional materials and can improve the withstand voltage life characteristics.

特開2015-84329号公報JP 2015-84329 Publication 特開2001-307557号公報Japanese Patent Application Publication No. 2001-307557 特開2012-197367号公報Japanese Patent Application Publication No. 2012-197367 特開2008-251295号公報Japanese Patent Application Publication No. 2008-251295

ポリアミドイミド樹脂等の樹脂と、シリカ等の無機粒子とを含む電気絶縁材料から形成される絶縁皮膜の部分放電劣化耐性を高め、電気絶縁体の耐電圧寿命を向上させる1つの方法として、無機粒子の含有量を増加させることが挙げられる。しかし、電気絶縁材料における無機粒子の含有量を増加させると、絶縁皮膜の可とう性、導体への密着性、及び絶縁破壊電圧特性は低下する傾向がある。絶縁皮膜の可とう性及び密着性が低い場合、そのような絶縁皮膜を有する絶縁電線は、巻線加工時に機械的ストレスによって絶縁性が低下しやすい。また、絶縁破壊電圧特性が低いと、部分放電発生時に限らず絶縁皮膜の絶縁破壊が生じやすくなる。さらに、電気絶縁材料における無機粒子の含有量を増加させると、粘度上昇が起こりやすく、貯蔵安定性が低下する傾向がある。 Inorganic particles are one way to increase the partial discharge deterioration resistance of an insulating film formed from an electrically insulating material containing a resin such as polyamide-imide resin and inorganic particles such as silica, and to improve the withstand voltage life of electrical insulators. One example is increasing the content of. However, when the content of inorganic particles in an electrically insulating material is increased, the flexibility, adhesion to a conductor, and dielectric breakdown voltage characteristics of the insulating film tend to decrease. When the flexibility and adhesion of an insulating film are low, the insulation properties of an insulated wire having such an insulating film are likely to decrease due to mechanical stress during winding. Furthermore, if the dielectric breakdown voltage characteristics are low, dielectric breakdown of the insulating film is likely to occur not only when partial discharge occurs. Furthermore, when the content of inorganic particles in the electrically insulating material is increased, the viscosity tends to increase and the storage stability tends to decrease.

このようなことから、従来の無機粒子を含む電気絶縁材料に対して、可とう性、密着性、及び絶縁破壊電圧特性といった絶縁電線の絶縁皮膜に要求される代表的な特性を維持する一方で、部分放電劣化耐性を向上して耐電圧寿命特性を改善すること、及び貯蔵安定性を改善することが望まれている。 For this reason, while maintaining the typical properties required for the insulation film of insulated wires, such as flexibility, adhesion, and dielectric breakdown voltage characteristics, compared to conventional electrical insulation materials containing inorganic particles, , it is desired to improve resistance to partial discharge deterioration, improve withstand voltage life characteristics, and improve storage stability.

したがって、本開示は、可とう性、密着性、及び絶縁破壊電圧特性に加えて、部分放電劣化耐性にも優れる絶縁皮膜を形成可能であり、かつ優れた貯蔵安定性を有する、電気絶縁樹脂組成物を提供する。また、本開示は、上記電気絶縁樹脂組成物を用いた絶縁信頼性の高い電気絶縁体を提供する。 Therefore, the present disclosure provides an electrically insulating resin composition that can form an insulating film that has excellent flexibility, adhesion, and dielectric breakdown voltage characteristics as well as resistance to partial discharge deterioration, and has excellent storage stability. provide something. Further, the present disclosure provides an electrical insulator with high insulation reliability using the electrically insulating resin composition.

本発明者らは、ポリアミドイミド樹脂と無機粒子とを含む電気絶縁樹脂組成物について鋭意検討を行った。その結果、無機粒子として特定量のシリカ微粒子を使用することによって、可とう性、密着性及び絶縁破壊電圧特性等の絶縁電線の絶縁皮膜に要求される代表的な特性を維持する一方で、部分放電劣化耐性を高めて、耐電圧寿命特性を向上させることができ、また優れた貯蔵安定性を有する電気絶縁樹脂組成物を実現できることを見出し、本発明を完成するに至った。すなわち、本発明は、以下に記載する実施形態に関する。但し、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。 The present inventors have conducted intensive studies on electrically insulating resin compositions containing polyamide-imide resin and inorganic particles. As a result, by using a specific amount of silica fine particles as inorganic particles, it is possible to maintain typical properties required for insulation coatings of insulated wires, such as flexibility, adhesion, and dielectric breakdown voltage characteristics, while at the same time The present inventors have discovered that it is possible to realize an electrically insulating resin composition that can enhance discharge deterioration resistance, improve withstand voltage life characteristics, and have excellent storage stability, and have completed the present invention. That is, the present invention relates to the embodiments described below. However, the present invention is not limited to the following embodiments.

一実施形態は、ポリアミドイミド樹脂と、シリカ微粒子とを含有し、固形分の全質量を基準とするシリカ微粒子の含有量が6~24質量%である電気絶縁樹脂組成物に関する。上記シリカ微粒子は、湿式シリカ微粒子を含むことが好ましい。上記電気絶縁樹脂組成物の濁度は、30NTU以下であることが好ましい。 One embodiment relates to an electrically insulating resin composition containing a polyamide-imide resin and fine silica particles, in which the content of fine silica particles is 6 to 24% by mass based on the total mass of solid content. The silica fine particles preferably include wet silica fine particles. The turbidity of the electrically insulating resin composition is preferably 30 NTU or less.

一実施形態は、導体と、上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物を用いて形成された絶縁皮膜とを有する電気絶縁体に関する。上記導体は、金属線であることが好ましい。 One embodiment relates to an electrical insulator having a conductor and an insulating film formed using the electrically insulating resin composition of the above embodiment. Preferably, the conductor is a metal wire.

本発明によれば、可とう性、密着性、絶縁破壊電圧特性等の絶縁電線の絶縁皮膜に対して要求される代表的な特性に加えて、優れた部分放電劣化耐性を有する絶縁皮膜を形成可能であり、かつ優れた貯蔵安定性を有する電気絶縁樹脂組成物を提供することができる。また、上記電気絶縁樹脂組成物を用いて絶縁信頼性の高い電気絶縁体を提供することができる。 According to the present invention, an insulating film is formed that has excellent resistance to partial discharge deterioration in addition to the typical characteristics required for an insulating film of an insulated wire, such as flexibility, adhesion, and dielectric breakdown voltage characteristics. It is possible to provide an electrically insulating resin composition that is possible and has excellent storage stability. Moreover, an electrical insulator with high insulation reliability can be provided using the electrically insulating resin composition.

図1は、絶縁電線の一実施形態を示す模式断面図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of an insulated wire. 図2は、絶縁電線の他の実施形態を示す模式断面図である。FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the insulated wire. 図3は、絶縁電線の他の実施形態を示す模式断面図である。FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the insulated wire. 図4は、絶縁電線の他の実施形態を示す模式断面図である。FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing another embodiment of the insulated wire.

以下、本発明の実施形態についてより具体的に説明するが、本発明は以下に記載する実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail, but the present invention is not limited to the embodiments described below.

1.電気絶縁樹脂組成物
一実施形態は、ポリアミドイミド樹脂と、シリカ微粒子とを含み、固形分の全質量を基準とする上記シリカ微粒子の含有量が6~24質量%である電気絶縁樹脂組成物に関する。以下、各成分について説明する。
1. Electrical Insulating Resin Composition One embodiment relates to an electrically insulating resin composition containing a polyamide-imide resin and silica fine particles, wherein the content of the silica fine particles is 6 to 24% by mass based on the total mass of the solid content. . Each component will be explained below.

[ポリアミドイミド樹脂]
ポリアミドイミド樹脂は、分子内にアミド結合とイミド結合とを有する樹脂である。ポリアミドイミド樹脂は、トリカルボン酸無水物又はその誘導体を含む酸成分(以下、酸成分(a)ともいう)と、ジイソシアネート化合物又はジアミン化合物(以下、成分(b)ともいう)とを含むモノマー混合物の反応によって得られる樹脂である。電気絶縁樹脂組成物は、1種のポリアミドイミド樹脂を含んでも、2種以上のポリアミドイミド樹脂を含んでもよい。
[Polyamideimide resin]
Polyamide-imide resin is a resin that has amide bonds and imide bonds in its molecules. Polyamide-imide resin is a monomer mixture containing an acid component containing tricarboxylic anhydride or its derivative (hereinafter also referred to as acid component (a)) and a diisocyanate compound or diamine compound (hereinafter also referred to as component (b)). It is a resin obtained by reaction. The electrically insulating resin composition may contain one type of polyamideimide resin, or may contain two or more types of polyamideimide resin.

(酸成分(a))
上記酸成分(a)として使用されるトリカルボン酸無水物は、成分(b)におけるイソシアネート基又はアミノ基と反応する、酸無水物基を有する3価のカルボン酸であればよい。ポリアミドイミド樹脂を製造するために、トリカルボン酸無水物又はその誘導体を特に制限なく使用することができる。
耐熱性の観点から、酸成分(a)においてトリカルボン酸無水物は、芳香族基を含む構造を有することが好ましい。一実施形態において、酸成分(a)は、下式(I)又は下式(II)で示されるトリカルボン酸無水物を含むことが好ましい。なかでも、耐熱性、及びコストの観点から、トリメリット酸無水物が特に好ましい。下式(I)又は下式(II)で示されるトリカルボン酸無水物は、目的に応じて単独で使用しても、又は2種以上を組合せて使用してもよい。
(Acid component (a))
The tricarboxylic anhydride used as the acid component (a) may be any trivalent carboxylic acid having an acid anhydride group that reacts with the isocyanate group or amino group in the component (b). To produce the polyamideimide resin, tricarboxylic acid anhydrides or derivatives thereof can be used without particular restrictions.
From the viewpoint of heat resistance, the tricarboxylic acid anhydride in the acid component (a) preferably has a structure containing an aromatic group. In one embodiment, the acid component (a) preferably contains a tricarboxylic acid anhydride represented by the following formula (I) or the following formula (II). Among these, trimellitic anhydride is particularly preferred from the viewpoint of heat resistance and cost. The tricarboxylic acid anhydride represented by the following formula (I) or the following formula (II) may be used alone or in combination of two or more types depending on the purpose.

Figure 0007367759000001
式中、Xは、-CH-、-CO-、-SO-又は-O-を示す。
Figure 0007367759000001
In the formula, X 1 represents -CH 2 -, -CO-, -SO 2 - or -O-.

Figure 0007367759000002
Figure 0007367759000002

他の実施形態において、酸成分(a)は、上記トリカルボン酸無水物とは異なる酸成分をさらに含んでもよい。例えば、酸成分(a)の一部として、必要に応じて、テトラカルボン酸二無水物をさらに含んでもよい。テトラカルボン酸二無水物の具体例として、ピロメリット酸二無水物、3,3’,4,4’-ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、3,3’,4,4’-ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、1,2,5,6-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、2,3,5,6-ピリジンテトラカルボン酸二無水物、1,4,5,8-ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、3,4,9,10-ペリレンテトラカルボン酸二無水物、4,4’-スルホニルジフタル酸二無水物、m-ターフェニル-3,3’,4,4’-テトラカルボン酸二無水物(3,3’’,4,4’’-m-ターフェニルテトラカルボン酸二無水物)、4,4’-オキシジフタル酸二無水物、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2,2-ビス(2,3-又は3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス(2,3-又は3,4-ジカルボキシフェニル)プロパン二無水物、2,2-ビス[4-(2,3-又は3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、1,1,1,3,3,3-ヘキサフルオロ-2,2-ビス[4-(2,3-又は3,4-ジカルボキシフェノキシ)フェニル]プロパン二無水物、1,3-ビス(3,4-ジカルボキシフェニル)-1,1,3,3-テトラメチルジシロキサン二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、ビシクロ-[2,2,2]-オクト-7-エン-2:3:5:6-テトラカルボン酸二無水物等を使用することができる。 In other embodiments, the acid component (a) may further include an acid component different from the tricarboxylic anhydride. For example, as part of the acid component (a), a tetracarboxylic dianhydride may be further included, if necessary. Specific examples of tetracarboxylic dianhydride include pyromellitic dianhydride, 3,3',4,4'-benzophenonetetracarboxylic dianhydride, and 3,3',4,4'-biphenyltetracarboxylic acid. Dianhydride, 1,2,5,6-naphthalenetetracarboxylic dianhydride, 2,3,5,6-pyridinetetracarboxylic dianhydride, 1,4,5,8-naphthalenetetracarboxylic dianhydride 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride, 4,4'-sulfonyldiphthalic dianhydride, m-terphenyl-3,3',4,4'-tetracarboxylic dianhydride Anhydride (3,3'',4,4''-m-terphenyltetracarboxylic dianhydride), 4,4'-oxydiphthalic dianhydride, 1,1,1,3,3,3- Hexafluoro-2,2-bis(2,3- or 3,4-dicarboxyphenyl)propane dianhydride, 2,2-bis(2,3- or 3,4-dicarboxyphenyl)propane dianhydride , 2,2-bis[4-(2,3- or 3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane dianhydride, 1,1,1,3,3,3-hexafluoro-2,2-bis [4-(2,3- or 3,4-dicarboxyphenoxy)phenyl]propane dianhydride, 1,3-bis(3,4-dicarboxyphenyl)-1,1,3,3-tetramethyldi Siloxane dianhydride, butanetetracarboxylic dianhydride, bicyclo-[2,2,2]-oct-7-ene-2:3:5:6-tetracarboxylic dianhydride, etc. can be used. .

(成分(b))
ジイソシアネート化合物又はジアミン化合物は、特に制限されず、分子内に2個のイソシアネート基又はアミノ基を有する化合物であればよい。一実施形態において、成分(b)は、下式(III)、(IV)、及び(V)で表されるイソシアネート基又はアミノ基を有する芳香族化合物を含むことが好ましい。
(Component (b))
The diisocyanate compound or diamine compound is not particularly limited, and any compound having two isocyanate groups or amino groups in the molecule may be used. In one embodiment, component (b) preferably contains an aromatic compound having an isocyanate group or an amino group represented by the following formulas (III), (IV), and (V).

Figure 0007367759000003
Figure 0007367759000003
Figure 0007367759000004
Figure 0007367759000004
Figure 0007367759000005
Figure 0007367759000005

上式中、R及びRは、それぞれ独立して、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、又は水酸基を表す。上記アルキル基又はアルコキシ基は、炭素数1~20であることが好ましく、炭素数1~15であることがより好ましく、炭素数1~10であることがさらに好ましい。上記アルキル基又はアルコキシ基は、水素原子の少なくとも1つがフッ素原子等のハロゲン原子で置換されていてもよい。一実施形態において、R及びRは、それぞれ独立して水素原子であることが好ましい。
Yは、それぞれ、イソシアネート基又はアミノ基を示す。
は、-CH-、-C(=O)-、-S(=O)-、-SO-、-O-、-S-、又は-CR-を示す。R及びRは、それぞれ独立して、上記アルキル基又はアルコキシ基を表す。上記アルキル基又はアルコキシ基は、先に説明したとおりである。一実施形態において、R及びRは、炭素数1~10のアルキル基、トリフルオロメチル基、トリクロロメチル基、及びフェニル基からなる群から選択される1種以上の置換基である。一実施形態において、Xは、-CH-であることが好ましい。
In the above formula, R 1 and R 2 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, or a hydroxyl group. The alkyl group or alkoxy group preferably has 1 to 20 carbon atoms, more preferably 1 to 15 carbon atoms, and even more preferably 1 to 10 carbon atoms. In the alkyl group or alkoxy group, at least one hydrogen atom may be substituted with a halogen atom such as a fluorine atom. In one embodiment, R 1 and R 2 are preferably each independently a hydrogen atom.
Y represents an isocyanate group or an amino group, respectively.
X 2 represents -CH 2 -, -C(=O)-, -S(=O)-, -SO 2 -, -O-, -S-, or -CR 3 R 4 -. R 3 and R 4 each independently represent the above alkyl group or alkoxy group. The alkyl group or alkoxy group is as described above. In one embodiment, R 3 and R 4 are one or more substituents selected from the group consisting of an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, a trifluoromethyl group, a trichloromethyl group, and a phenyl group. In one embodiment, X 2 is preferably -CH 2 -.

上式(III)、(IV)又は(V)で示される芳香族ジイソシアネート化合物又は芳香族ジアミン化合物の具体例として、4,4’-ジイソシアナトジフェニルメタン、4,4’-ジイソシアナトビフェニル、3,3’-ジイソシアナトビフェニル、3,4’-ジイソシアナトビフェニル、4,4’-ジイソシアナト-3,3’-ジメチルビフェニル、4,4’-ジイソシアナト-2,2’-ジメチルビフェニル、4,4’-ジイソシアナト-3,3’-ジエチルビフェニル、4,4’-ジイソシアナト-2,2’-ジエチルビフェニル、4,4’-ジイソシアナト-3,3’-ジメトキシビフェニル、4,4’-ジイソシアナト-2,2’-ジメトキシビフェニル、1,5-ジイソシアナトナフタレン、2,6-ジイソシアナトナフタレン、4,4’-ジアミノジフェニルメタン、4,4’-ジアミノビフェニル、3,3’-ジアミノビフェニル、3,4’-ジアミノビフェニル、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジメチルビフェニル、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジメチルビフェニル、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジエチルビフェニル、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジエチルビフェニル、4,4’-ジアミノ-3,3’-ジメトキシビフェニル、4,4’-ジアミノ-2,2’-ジメトキシビフェニル、1,5-ジアミノナフタレン、及び2,6-ジアミノナフタレン等が挙げられる。これらは、単独で使用しても、又は2種以上を組み合わせて使用してもよい。 Specific examples of the aromatic diisocyanate compound or aromatic diamine compound represented by the above formula (III), (IV) or (V) include 4,4'-diisocyanatodiphenylmethane, 4,4'-diisocyanatobiphenyl, 3,3'-diisocyanatobiphenyl, 3,4'-diisocyanatobiphenyl, 4,4'-diisocyanato-3,3'-dimethylbiphenyl, 4,4'-diisocyanato-2,2'-dimethylbiphenyl, 4,4'-diisocyanato-3,3'-diethylbiphenyl, 4,4'-diisocyanato-2,2'-diethylbiphenyl, 4,4'-diisocyanato-3,3'-dimethoxybiphenyl, 4,4'- Diisocyanato-2,2'-dimethoxybiphenyl, 1,5-diisocyanatonaphthalene, 2,6-diisocyanatonaphthalene, 4,4'-diaminodiphenylmethane, 4,4'-diaminobiphenyl, 3,3'-diamino Biphenyl, 3,4'-diaminobiphenyl, 4,4'-diamino-3,3'-dimethylbiphenyl, 4,4'-diamino-2,2'-dimethylbiphenyl, 4,4'-diamino-3,3 '-diethylbiphenyl, 4,4'-diamino-2,2'-diethylbiphenyl, 4,4'-diamino-3,3'-dimethoxybiphenyl, 4,4'-diamino-2,2'-dimethoxybiphenyl, Examples include 1,5-diaminonaphthalene and 2,6-diaminonaphthalene. These may be used alone or in combination of two or more.

また、ジイソシアネート化合物又はジアミン化合物としては、例えば、トリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、4,4’-ジイソシアナトジフェニルエーテル、2,2-ビス[4-(4’-イソシアナトフェノキシ)フェニル]プロパン、トリレンジアミン、キシリレンジアミン、4,4’-ジアミノジフェニルエーテル、2,2-ビス[4-(4’-アミノフェノキシ)フェニル]プロパン等の芳香族ジイソシアネート化合物又は芳香族ジアミン化合物を使用することができる。 In addition, examples of the diisocyanate compound or diamine compound include tolylene diisocyanate, xylylene diisocyanate, 4,4'-diisocyanatodiphenyl ether, 2,2-bis[4-(4'-isocyanatophenoxy)phenyl]propane, Aromatic diisocyanate compounds or aromatic diamine compounds such as tolylene diamine, xylylene diamine, 4,4'-diaminodiphenyl ether, 2,2-bis[4-(4'-aminophenoxy)phenyl]propane can be used. can.

更に、ジイソシアネート化合物又はジアミン化合物としては、例えば、ヘキサメチレンジアミン、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジアミン、ジアミノイソホロン、ビス(4-アミノシクロヘキシル)メタン、1,4-ジアミノトランスシクロヘキサン、水添m-キシリレンジアミン、ヘキサメチレンジイソシアネート、2,2,4-トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、ジイソシアナトイソホロン、ビス(4-イソシアナトシクロヘキシル)メタン、1,4-ジイソシアナトトランスシクロヘキサン、水添m-キシリレンジイソシアネート等の脂肪族又は脂環式のジイソシアネート化合物又はジアミン化合物を使用することができる。ただし、上記脂肪族又は脂環式の化合物を使用する時は、上述した芳香族ジイソシアネート化合物又は芳香族ジアミン化合物を併用することが好ましい。上記脂肪族又は脂環式の化合物の使用量は、得られる樹脂の耐熱性等の観点から、ジイソシアネート化合物又はジアミン化合物全量の50モル%以下が好ましい。 Further, as the diisocyanate compound or diamine compound, for example, hexamethylene diamine, 2,2,4-trimethylhexamethylene diamine, diaminoisophorone, bis(4-aminocyclohexyl)methane, 1,4-diaminotranscyclohexane, hydrogenated m -xylylene diamine, hexamethylene diisocyanate, 2,2,4-trimethylhexamethylene diisocyanate, diisocyanatoisophorone, bis(4-isocyanatocyclohexyl)methane, 1,4-diisocyanatotranscyclohexane, hydrogenated m-xylylene Aliphatic or cycloaliphatic diisocyanate compounds such as diisocyanates or diamine compounds can be used. However, when using the above-mentioned aliphatic or alicyclic compound, it is preferable to use the above-mentioned aromatic diisocyanate compound or aromatic diamine compound together. The amount of the aliphatic or alicyclic compound used is preferably 50 mol% or less of the total amount of the diisocyanate compound or diamine compound from the viewpoint of heat resistance of the resulting resin.

上述したジイソシアネート化合物又はジアミン化合物は、3官能以上のポリイソシアネート化合物又はポリアミン化合物を併用することもできる。 The diisocyanate compound or diamine compound mentioned above can also be used in combination with a trifunctional or more functional polyisocyanate compound or polyamine compound.

一実施形態において、ジイソシアネート化合物又はジアミン化合物としては、耐熱性、溶解性、機械特性、及びコスト面等のバランスを考慮すれば、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネートが特に好ましい。 In one embodiment, as the diisocyanate compound or diamine compound, 4,4'-diphenylmethane diisocyanate is particularly preferable in consideration of the balance of heat resistance, solubility, mechanical properties, cost, etc.

また、経日変化を避けるために、必要に応じて、ブロック剤でイソシアネート基を安定化したものを使用してもよい。ブロック剤としては、例えば、アルコール、フェノール、オキシム等が挙げられるが、特に制限はない。 In addition, in order to avoid deterioration over time, if necessary, one in which the isocyanate groups are stabilized with a blocking agent may be used. Examples of the blocking agent include alcohol, phenol, oxime, etc., but there is no particular restriction.

(酸成分(a)と成分(b)の配合比)
上記ポリアミドイミド樹脂を製造する時の、酸成分(a)に対する成分(b)(上記ジイソシアネート化合物又はジアミン化合物を表す)の配合量の割合((b)/(a)のモル比)は、特に制限されることなく調整することができる。上記モル比が小さくなりすぎると樹脂の分子量を高くすることが困難となる傾向がある。一方、上記モル比が大きすぎると、発泡反応が激しくなり、また、未反応成分の残存が多くなり、樹脂の安定性が悪くなる傾向がある。
(Blending ratio of acid component (a) and component (b))
When producing the polyamide-imide resin, the ratio of the amount of component (b) (representing the diisocyanate compound or diamine compound) to the acid component (a) (molar ratio of (b)/(a)) is particularly It can be adjusted without restriction. If the molar ratio becomes too small, it tends to be difficult to increase the molecular weight of the resin. On the other hand, if the molar ratio is too large, the foaming reaction will become more intense, more unreacted components will remain, and the stability of the resin will tend to deteriorate.

一実施形態において、所望とするMn及び酸価を得ることが容易となることから、酸成分(a)1モルに対する成分(b)の配合量のモル比は、0.6~1.4であることが好ましく、0.7~1.3であることがより好ましく、0.8~1.2であることが特に好ましい。上記配合量のモル比は、酸成分(a)におけるカルボキシル基及び酸無水物基、並びに任意に含まれる反応性の水酸基の総モル数に対する、成分(b)におけるジイソシアネート化合物又はジアミン化合物のイソシアネート基及びアミノ基の総モル数の比として算出される値である。 In one embodiment, the molar ratio of component (b) to 1 mole of acid component (a) is 0.6 to 1.4, since it is easy to obtain the desired Mn and acid value. It is preferably from 0.7 to 1.3, particularly preferably from 0.8 to 1.2. The molar ratio of the above compounding amount is the isocyanate group of the diisocyanate compound or diamine compound in component (b) to the total number of moles of carboxyl group and acid anhydride group in acid component (a), and optionally contained reactive hydroxyl group. and the total number of moles of amino groups.

ポリアミドイミド樹脂は、例えば、次の製造方法に沿って合成することができる。
(1)酸成分(a)及び成分(b)を一度に混合し、反応させてポリアミドイミド樹脂を合成する方法。
(2)酸成分(a)に対して成分(b)を過剰量で反応させて末端にイソシアネート基を有するアミドイミドオリゴマーを合成し、次いで、酸成分(a)を追加して反応させてポリアミドイミド樹脂を合成する方法。
(3)酸成分(a)の過剰量と成分(b)を反応させて末端に酸又は酸無水物基を有するアミドイミドオリゴマーを合成し、次いで、酸成分(a)及び成分(b)を追加して反応させてポリアミドイミド樹脂を合成する方法。
Polyamideimide resin can be synthesized, for example, according to the following manufacturing method.
(1) A method in which acid component (a) and component (b) are mixed at once and reacted to synthesize a polyamide-imide resin.
(2) Acid component (a) is reacted with component (b) in excess amount to synthesize an amide-imide oligomer having an isocyanate group at the terminal, and then acid component (a) is added and reacted to form polyamide. How to synthesize imide resin.
(3) An excess amount of acid component (a) and component (b) are reacted to synthesize an amide-imide oligomer having an acid or acid anhydride group at the terminal, and then acid component (a) and component (b) are reacted. A method of synthesizing polyamideimide resin by adding and reacting.

(反応温度、反応時間)
上記のいずれの方法においても、反応温度は80~150℃の範囲が好ましい。また、反応時間は、所望の数平均分子量(Mn)が得られるように考慮して決定されるが、通常、1~10時間が好ましい。
(reaction temperature, reaction time)
In any of the above methods, the reaction temperature is preferably in the range of 80 to 150°C. Further, the reaction time is determined in consideration of obtaining the desired number average molecular weight (Mn), and is usually preferably 1 to 10 hours.

(反応時の溶媒)
ポリアミドイミド樹脂の合成時に使用する溶媒(合成溶媒)は、特に限定されないが、例えば、N-メチル-2-ピロリドン、N,N-ジメチルホルムアミド、γ-ブチロラクトン、N,N’-ジメチルプロピレン尿素〔1,3-ジメチル-3,4,5,6-テトラヒドロピリジミン-2(1H)-オン〕、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、及びスルホラン等の極性溶媒、キシレン、及びトルエン等の芳香族炭化水素溶媒、並びにメチルエチルケトン、及びメチルイソブチルケトン等のケトン類などが挙げられる。
(Solvent during reaction)
The solvent (synthesis solvent) used during the synthesis of the polyamideimide resin is not particularly limited, but includes, for example, N-methyl-2-pyrrolidone, N,N-dimethylformamide, γ-butyrolactone, N,N'-dimethylpropylene urea [ 1,3-dimethyl-3,4,5,6-tetrahydropyridimin-2(1H)-one], polar solvents such as dimethyl sulfoxide, diethylene glycol dimethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, and sulfolane, xylene, and toluene. Examples include aromatic hydrocarbon solvents and ketones such as methyl ethyl ketone and methyl isobutyl ketone.

合成溶媒の使用量は、特に限定されないが、酸成分(a)と成分(b)との合計量100質量部に対して、50~180質量部であることが好ましく、60~120質量部であることがより好ましい。合成溶媒の使用量を上記範囲に調整した場合、合成時の発泡反応の発生を抑制することができ、また合成に要する時間を適切に調整することが容易となる。 The amount of the synthetic solvent used is not particularly limited, but it is preferably 50 to 180 parts by mass, and 60 to 120 parts by mass, based on 100 parts by mass of the total amount of acid component (a) and component (b). It is more preferable that there be. When the amount of the synthesis solvent used is adjusted within the above range, it is possible to suppress the occurrence of a foaming reaction during synthesis, and it becomes easy to appropriately adjust the time required for synthesis.

(ポリアミドイミド樹脂の分子量)
一般的に、電気絶縁材料として使用するポリアミドイミド樹脂の数平均分子量(Mn)は、塗膜の強度を確保する観点から、5,000以上であることが好ましく、10,000以上であることがより好ましく、12,000以上であることがさらに好ましい。一方、塗装時の作業性の観点から、ポリアミドイミド樹脂のMnは、100,000以下であることが好ましく、70,000以下であることがより好ましく、50,000以下であることがさらに好ましい。
(Molecular weight of polyamideimide resin)
Generally, the number average molecular weight (Mn) of polyamide-imide resin used as an electrical insulating material is preferably 5,000 or more, and preferably 10,000 or more, from the viewpoint of ensuring the strength of the coating film. More preferably, it is 12,000 or more. On the other hand, from the viewpoint of workability during painting, the Mn of the polyamide-imide resin is preferably 100,000 or less, more preferably 70,000 or less, and even more preferably 50,000 or less.

特に限定するものではないが、一実施形態において、ポリアミドイミド樹脂組成物を構成するために、Mnが12,000~30,000であるポリアミドイミド樹脂を好適に使用することができる。ポリアミドイミド樹脂のMnは、12,000~20,000であることがより好ましい。Mnが上記範囲内のポリアミドイミド樹脂を使用した場合、シリカ微粒子の分散性を向上させることが容易となる傾向がある。 Although not particularly limited, in one embodiment, a polyamide-imide resin having an Mn of 12,000 to 30,000 can be suitably used to constitute the polyamide-imide resin composition. The Mn of the polyamideimide resin is more preferably 12,000 to 20,000. When a polyamideimide resin having Mn within the above range is used, it tends to be easier to improve the dispersibility of silica fine particles.

ポリアミドイミド樹脂のMnは、原料の仕込み量、及び反応時間等によって調整することができる。例えば、樹脂合成時にサンプリングして、ゲルパーミエーションクロマトグラフ(GPC)により、標準ポリスチレンの検量線を用いて測定し、目的とするMnになるまで反応を継続することにより、管理することができる。 Mn of the polyamide-imide resin can be adjusted by adjusting the amount of raw materials charged, reaction time, etc. For example, it can be controlled by sampling during resin synthesis, measuring by gel permeation chromatography (GPC) using a standard polystyrene calibration curve, and continuing the reaction until the desired Mn is reached.

また、一実施形態において、ポリアミドイミド樹脂は、酸価が30~50mgKOH/gであることが好ましい。上記酸価は、35~45mgKOH/gであることがより好ましい。ここで、上記酸価は、1gのポリアミドイミド樹脂を中和するために必要なKOHのミリグラム数(mg)を表し、ポリアミドイミド樹脂中のカルボキシル基と酸無水物基を開環させたカルボキシル基とを合わせた酸価を意味する。 Further, in one embodiment, the polyamide-imide resin preferably has an acid value of 30 to 50 mgKOH/g. The acid value is more preferably 35 to 45 mgKOH/g. Here, the above acid value represents the number of milligrams (mg) of KOH required to neutralize 1 g of polyamide-imide resin, and the carboxyl group in the polyamide-imide resin is the ring-opened carboxyl group and acid anhydride group. The acid value is the sum of the

上記範囲の酸価を有するポリアミドイミド樹脂を使用した場合、後述する混合溶媒へのポリアミドイミド樹脂の溶解又は分散が容易になる傾向がある。また、最終的に得られるポリアミドイミド樹脂組成物の経日によるゲル化を容易に抑制できる傾向がある。さらに、理論によって拘束するものではないが、ポリアミドイミド樹脂中のカルボキシル基と後述するシリカ微粒子との相互作用によって、シリカ微粒子の分散性が向上することが考えられる。 When a polyamide-imide resin having an acid value within the above range is used, the polyamide-imide resin tends to be easily dissolved or dispersed in the mixed solvent described below. Moreover, there is a tendency that gelation of the polyamide-imide resin composition finally obtained over time can be easily suppressed. Furthermore, although not bound by theory, it is thought that the dispersibility of the silica fine particles is improved due to the interaction between the carboxyl group in the polyamideimide resin and the silica fine particles described below.

(シリカ微粒子)
電気絶縁材料で使用される代表的な無機粒子のなかでも、シリカは、樹脂への分散性に優れ、かつ粒子の凝集が起こり難い点で好ましい。特に、ポリアミドイミド樹脂に対して、シリカ微粒子を使用することが好ましい。
本明細書において「シリカ微粒子」とは、平均一次粒子径が50nm以下であるシリカ(酸化ケイ素)を意味する。シリカ微粒子は、粒子径が小さいことによって、絶縁皮膜の成膜性及び密着性の向上といった有益な特性を示すことが期待される。
(Silica fine particles)
Among typical inorganic particles used in electrically insulating materials, silica is preferred because it has excellent dispersibility in resin and particles are less likely to aggregate. In particular, it is preferable to use silica fine particles for polyamide-imide resin.
In this specification, "silica fine particles" means silica (silicon oxide) having an average primary particle diameter of 50 nm or less. Silica fine particles are expected to exhibit beneficial properties such as improved film formability and adhesion of an insulating film due to their small particle size.

一実施形態において、成膜性及び密着性の観点から、シリカ微粒子の平均一次粒子径は、40nm以下であることが好ましく、30nm以下であることがより好ましく、20nm以下であることがさらに好ましい。取扱い性等の観点から、シリカ微粒子の平均一次粒子径は3nm以上であることが好ましく、5nm以上であることがより好ましく、7nm以上であることがさらに好ましく、10nm以上であることが最も好ましい。一実施形態において、シリカ微粒子の平均一次粒子径は、10nm~20nmの範囲であってよく、より好ましくは10nm~15nmの範囲であってよい。 In one embodiment, from the viewpoint of film formability and adhesion, the average primary particle diameter of the silica fine particles is preferably 40 nm or less, more preferably 30 nm or less, and even more preferably 20 nm or less. From the viewpoint of handleability, etc., the average primary particle diameter of the silica fine particles is preferably 3 nm or more, more preferably 5 nm or more, even more preferably 7 nm or more, and most preferably 10 nm or more. In one embodiment, the average primary particle size of the silica fine particles may range from 10 nm to 20 nm, more preferably from 10 nm to 15 nm.

本明細書において、「平均一次粒子径」とは、凝集した粒子の平均粒子径、つまり二次粒子径ではなく、凝集していない単体での平均粒子径を意味する。シリカ微粒子の平均一次粒子径は、代表的に、レーザー回析式粒度分布測定装置又は透過型電子顕微鏡(TEM)を用いる方法によって測定することができる。例えば、TEMを用いる方法では、先ず、組成物又は分散体の中から無作為に選ばれた少なくとも百個以上の粒子について、TEMによってそれぞれの粒子像の面積を測定する。次いで、得られた面積の値と同面積となる円の直径を粒子径と見なし、公知の統計処理によって各粒子径の平均値を算出することによって、平均一次粒子径を得る。 As used herein, the term "average primary particle diameter" refers to the average particle diameter of aggregated particles, that is, not the secondary particle diameter, but the average particle diameter of non-agglomerated particles. The average primary particle diameter of silica fine particles can typically be measured by a method using a laser diffraction particle size distribution analyzer or a transmission electron microscope (TEM). For example, in a method using TEM, first, the area of each particle image of at least 100 particles randomly selected from a composition or dispersion is measured using TEM. Next, the diameter of a circle having the same area as the obtained area value is regarded as the particle diameter, and the average value of each particle diameter is calculated by known statistical processing to obtain the average primary particle diameter.

部分放電劣化耐性を高める観点から、電気絶縁樹脂組成物中のシリカ微粒子の含有量は、固形分の全質量を基準として、6質量%以上が好ましく、8質量%以上がより好ましく、10質量%以上がさらに好ましい。一方、優れた分散性を得る観点から、電気絶縁樹脂組成物中のシリカ微粒子の含有量は、固形分の全質量を基準として、24質量%以下が好ましく、22質量%以下がより好ましく、20質量%以下がさらに好ましい。 From the viewpoint of increasing resistance to partial discharge deterioration, the content of silica fine particles in the electrically insulating resin composition is preferably 6% by mass or more, more preferably 8% by mass or more, and 10% by mass, based on the total mass of the solid content. The above is more preferable. On the other hand, from the viewpoint of obtaining excellent dispersibility, the content of silica fine particles in the electrically insulating resin composition is preferably 24% by mass or less, more preferably 22% by mass or less, and 20% by mass or less, based on the total mass of the solid content. It is more preferably less than % by mass.

一実施形態において、電気絶縁樹脂組成物中のシリカ微粒子の含有量は、固形分の全質量を基準として、6~24質量%の範囲が好ましく、8~20質量%の範囲がより好ましく、10~18質量%の範囲がさらに好ましく、10~15質量%であることが最も好ましい。後述するようにシリカ微粒子のゾル(シリカゾル)を使用した場合、上記含有量は、シリカゾル中に含まれるシリカ微粒子の固形分含有量から算出される値を意味する。 In one embodiment, the content of silica fine particles in the electrically insulating resin composition is preferably in the range of 6 to 24% by mass, more preferably in the range of 8 to 20% by mass, based on the total mass of the solid content, and more preferably 10 to 24% by mass. A range of 18% by weight is more preferred, and 10-15% by weight is most preferred. As described below, when a sol of silica particles (silica sol) is used, the above content means a value calculated from the solid content of silica particles contained in the silica sol.

シリカ微粒子の使用は、成膜性及び絶縁皮膜の密着性の向上といった有益な特性を示すことが期待される。しかし、その一方で、平均一次粒子径が50nmを超えるシリカ粒子との比較において、シリカ微粒子は二次凝集を起こしやすく、分散性が低下しやすい。そのため、シリカ微粒子を使用して電気絶縁樹脂組成物を構成した場合、一般的に組成物は不均一な粒径の凝集体を含み、絶縁皮膜の割れ等の特性低下、及び樹脂組成物の粘度上昇等の不具合が生じやすいと考えられる。 The use of silica particles is expected to exhibit beneficial properties such as improved film formability and adhesion of insulating coatings. However, on the other hand, in comparison with silica particles having an average primary particle diameter of more than 50 nm, silica fine particles tend to cause secondary aggregation and tend to have poor dispersibility. Therefore, when an electrically insulating resin composition is constructed using silica fine particles, the composition generally contains aggregates with non-uniform particle sizes, resulting in deterioration of properties such as cracking of the insulating film and the viscosity of the resin composition. It is thought that problems such as rising are likely to occur.

しかし、上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物によれば、シリカ微粒子を特定量で使用することで、絶縁皮膜の特性を低下させることなく、耐電圧寿命特性を向上することができ、また優れた貯蔵安定性を得ることもできる。理論によって拘束するものではないが、特定量のシリカ微粒子を使用することで二次凝集が抑制され、その結果、シリカ微粒子が一次粒子径を維持した状態で絶縁樹脂組成物中に均一に分散した良好な分散状態となり、粘度上昇が抑制されるためと推測される。 However, according to the electrical insulating resin composition of the above embodiment, by using a specific amount of silica fine particles, the withstand voltage life characteristics can be improved without deteriorating the properties of the insulating film, and the excellent Storage stability can also be obtained. Although not bound by theory, secondary aggregation is suppressed by using a specific amount of silica fine particles, and as a result, the silica fine particles are uniformly dispersed in the insulating resin composition while maintaining the primary particle size. It is presumed that this is because a good dispersion state is achieved and viscosity increase is suppressed.

シリカ微粒子は、平均一次粒子径が50nm以下であることを除き特に限定されず、公知のシリカ微粒子を使用することができる。シリカ微粒子の合成法は、乾式法と、湿式法とに大別されるが、いずれの合成法によって製造されたシリカ微粒子でもよい。ここで、乾式法とは、燃焼法、及びアーク法を含む。また、湿式法とは、沈殿法、ゲル法、及びゾルゲル法を含む。 The silica fine particles are not particularly limited except that the average primary particle diameter is 50 nm or less, and known silica fine particles can be used. Methods for synthesizing fine silica particles are broadly classified into dry methods and wet methods, but fine silica particles produced by either method may be used. Here, the dry method includes a combustion method and an arc method. In addition, the wet method includes a precipitation method, a gel method, and a sol-gel method.

一実施形態において、湿式法によって製造されたシリカ微粒子(以下、湿式シリカ微粒子という)を好適に使用することができる。湿式シリカ微粒子は、乾式法によって製造されたシリカ微粒子(以下、乾式シリカ微粒子という)との対比において、表面に、より多くのシラノール基が存在する。そのため、湿式シリカ微粒子を使用した場合、シリカ微粒子に対する表面処理が容易である等の利点がある。また、湿式シリカを使用した場合、乾式シリカとの対比において、絶縁樹脂に対する相溶性が向上するため、優れた分散性を容易に得ることができる。 In one embodiment, silica fine particles produced by a wet method (hereinafter referred to as wet silica fine particles) can be suitably used. Wet silica particles have more silanol groups on their surfaces than silica particles produced by a dry method (hereinafter referred to as dry silica particles). Therefore, when wet silica fine particles are used, there are advantages such as ease of surface treatment of the silica fine particles. In addition, when wet silica is used, its compatibility with the insulating resin is improved compared to dry silica, so excellent dispersibility can be easily obtained.

一実施形態において、湿式シリカ微粒子のなかでも、ゾルゲル法によって製造されたシリカ微粒子(以下、ゾルゲルシリカ微粒子という)をより好適に使用することができる。ゾルゲルシリカ微粒子は、代表的に、テトラアルコキシシランを用い、溶液中で、アンモニア触媒によって加水分解及び重縮合を行うことによって製造することができる。 In one embodiment, among the wet silica particles, silica particles produced by a sol-gel method (hereinafter referred to as sol-gel silica particles) can be more preferably used. Sol-gel silica fine particles can typically be produced by using tetraalkoxysilane and performing hydrolysis and polycondensation with an ammonia catalyst in a solution.

上述のように、上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物では、シリカ微粒子を特定量で使用することによって分散性の低下が抑制され、優れた耐電圧寿命を実現することが可能となる。電気絶縁樹脂組成物におけるシリカ微粒子の分散性は、例えば、透過散乱光方式に従い測定される濁度によって評価することができる。 As described above, in the electrically insulating resin composition of the above embodiment, by using a specific amount of silica fine particles, a decrease in dispersibility is suppressed, and an excellent withstand voltage life can be realized. The dispersibility of silica fine particles in an electrically insulating resin composition can be evaluated, for example, by turbidity measured according to a transmitted scattered light method.

一実施形態において、固形分含有量が50質量%以下、より好ましくは40質量%以下、さらに好ましくは20~40質量%の電気絶縁樹脂組成物の濁度は、30NTU以下であることが好ましい。上記濁度は、20NTU以下であることがより好ましく、10NTU以下であることがさらに好ましい。上記固形分含有量は、電気絶縁樹脂組成物の全質量に対するポリアミドイミド樹脂とシリカ微粒子との合計量の割合を意味する。濁度の単位NTU(Nephelometric Turbidity Units)は、比濁法濁度単位を意味し、シリカ微粒子のなかでも、ゾルゲル法によって製造されたゾルゲルシリカ微粒子をした場合、濁度が上記範囲内の電気絶縁樹脂組成物を容易に構成できる。 In one embodiment, the turbidity of the electrically insulating resin composition having a solid content of 50% by mass or less, more preferably 40% by mass or less, even more preferably 20 to 40% by mass is preferably 30 NTU or less. The turbidity is more preferably 20 NTU or less, and even more preferably 10 NTU or less. The above-mentioned solid content means the ratio of the total amount of polyamide-imide resin and silica fine particles to the total mass of the electrically insulating resin composition. The unit of turbidity, NTU (Nephelometric Turbidity Units), means a nephelometric turbidity unit. Among silica particles, when using sol-gel silica particles manufactured by the sol-gel method, electrical insulation with a turbidity within the above range is used. A resin composition can be easily formed.

電気絶縁樹脂組成物の貯蔵安定性は、ポリアミドイミド樹脂組成物(ワニス)の保管前後の粘度経時変化率(%)によって評価することができる。一実施形態において、固形分含有量が10~50質量%のポリアミドイミド樹脂組成物の一定量を密閉容器に入れ、この密閉容器を、25℃に設定した乾燥器内で1か月間にわたって保管した場合、保管前後の粘度経時変化率は、シリカ微粒子を含まないワニスの粘度経時変化率と同等であるか、又はより少ないことが好ましい。 The storage stability of the electrically insulating resin composition can be evaluated by the rate of change in viscosity over time (%) of the polyamide-imide resin composition (varnish) before and after storage. In one embodiment, a certain amount of a polyamideimide resin composition having a solids content of 10 to 50% by mass was placed in a sealed container, and the sealed container was stored in a dryer set at 25° C. for one month. In this case, it is preferable that the viscosity change rate over time before and after storage is equal to or smaller than the viscosity change rate over time of a varnish that does not contain silica fine particles.

一実施形態において、上記ワニスの経時粘度変化率は、24%以下であることが好ましい。ただし、電気絶縁樹脂組成物の初期粘度が高すぎると、上記経時粘度変化率が小さい場合であっても初期粘度が高いと、取扱い性に劣る傾向がある。そのため、電気絶縁樹脂組成物の初期粘度(Pa・s)は2.3以下が好ましく、2.1以下がより好ましく、2.0以下がさらに好ましい。したがって、ワニスは、初期粘度が上記範囲内であり、かつ経時粘度変化率が24%以下であることがより好ましい。シリカ微粒子のなかでも、ゾルゲル法によって製造されたゾルゲルシリカ微粒子を使用した場合、取扱い性に優れ、かつ貯蔵安定性に優れる電気絶縁樹脂組成物(ワニス)を容易に構成できる。 In one embodiment, the rate of change in viscosity over time of the varnish is preferably 24% or less. However, if the initial viscosity of the electrically insulating resin composition is too high, even if the above-mentioned rate of change in viscosity over time is small, if the initial viscosity is high, the handleability tends to be poor. Therefore, the initial viscosity (Pa·s) of the electrically insulating resin composition is preferably 2.3 or less, more preferably 2.1 or less, and even more preferably 2.0 or less. Therefore, it is more preferable that the varnish has an initial viscosity within the above range and a rate of change in viscosity over time of 24% or less. Among silica fine particles, when sol-gel silica fine particles produced by a sol-gel method are used, an electrically insulating resin composition (varnish) that is easy to handle and has excellent storage stability can be easily constructed.

シリカ微粒子は、樹脂への分散性を高める観点から、シランカップリング剤等の表面処理剤、又は分散剤で処理されたものであってもよい。シランカップリング剤の具体例として、公知のアルコキシ型シランカップリング剤が挙げられる。分散剤の具体例として、公知のリン酸エステル分散剤が挙げられる。 The silica fine particles may be treated with a surface treatment agent such as a silane coupling agent or a dispersant from the viewpoint of improving dispersibility in the resin. Specific examples of the silane coupling agent include known alkoxy type silane coupling agents. Specific examples of the dispersant include known phosphate ester dispersants.

シリカ微粒子はシリカゾルの形態で使用されてもよく、溶媒置換してもよい。ここで、シリカゾルとは、シリカ微粒子を分散媒に分散させた分散体を意味し、流動性を有する。一実施形態において、シリカ微粒子はシリカゾルの形態で使用されることが好ましい。一般的に、平均一次粒子径が50nm以下のシリカ粒子は、二次凝集しやすいが、シリカゾルを使用した場合は、良好な分散性を保持することが容易となり、凝集による粒子の沈降等を抑制しやすい傾向がある。 The silica fine particles may be used in the form of a silica sol, and may be subjected to solvent substitution. Here, the silica sol refers to a dispersion in which fine silica particles are dispersed in a dispersion medium, and has fluidity. In one embodiment, the silica microparticles are preferably used in the form of a silica sol. In general, silica particles with an average primary particle diameter of 50 nm or less are prone to secondary agglomeration, but when silica sol is used, it is easy to maintain good dispersibility and suppress particle sedimentation due to aggregation. It tends to be easy.

シリカゾルにおける分散媒は、上記ポリアミドイミド樹脂と相溶性に優れることが好ましい。分散媒として、例えば、N,N-ジメチルアセトアミド、メチルエチルイソブチルケトン、水、又はメタノールを使用することができる。その他、キシレンとブタノールとの混合溶媒等を使用することもできる。なかでも、分散媒としてN,N-ジメチルアセトアミドを含むシリカゾルを好適に使用することができる。一実施形態において、分散媒は、後述する混合溶媒と同じであってもよい。 The dispersion medium in the silica sol preferably has excellent compatibility with the polyamideimide resin. As a dispersion medium, it is possible to use, for example, N,N-dimethylacetamide, methyl ethyl isobutyl ketone, water or methanol. In addition, a mixed solvent of xylene and butanol, etc. can also be used. Among these, silica sol containing N,N-dimethylacetamide as a dispersion medium can be suitably used. In one embodiment, the dispersion medium may be the same as the mixed solvent described below.

シリカゾルは、市販品を使用してもよいが、当業者に公知の方法に従って調製することもできる。シリカゾルを製造するために、紛体を液体に分散する一般的な方法を適用することができる。例えば、シリカ微粒子と、分散媒と、分散剤等のその他の成分とを混合した後、超音波法、ミキサー法、3本ロール法、及びボールミル法等に従って分散処理を行う方法が挙げられる。特に限定するものではないが、シリカゾルにおけるシリカ微粒子の配合量は、シリカゾルの全質量を基準として、10~50質量%の範囲であってよく、より好ましくは20~40質量%の範囲であってよい。 Silica sol may be a commercially available product, but it can also be prepared according to methods known to those skilled in the art. To produce silica sols, common methods of dispersing powders in liquids can be applied. Examples include a method in which fine silica particles, a dispersion medium, and other components such as a dispersant are mixed, and then a dispersion treatment is performed according to an ultrasonic method, a mixer method, a three-roll method, a ball mill method, or the like. Although not particularly limited, the amount of silica fine particles blended in the silica sol may be in the range of 10 to 50% by mass, more preferably in the range of 20 to 40% by mass, based on the total mass of the silica sol. good.

電気絶縁樹脂組成物の一実施形態において、優れた分散性を維持できる範囲で、上記シリカ微粒子と、その他の無機粒子とを併用してもよい。例えば、上記シリカ微粒子と、平均一次粒子径が50nmを超えるシリカとを併用してもよい。また、併用可能なシリカ以外の無機粒子として、酸化アルミニウム(アルミナ)、酸化チタン、酸化マグネシウム、及び酸化ジルコニウム等の金属酸化物が挙げられる。他の具体例として、クレー、タルク、硫酸バリウム、及び炭酸カルシウム等が挙げられる。 In one embodiment of the electrically insulating resin composition, the silica fine particles described above and other inorganic particles may be used in combination within a range that maintains excellent dispersibility. For example, the above silica fine particles and silica having an average primary particle diameter exceeding 50 nm may be used in combination. Inorganic particles other than silica that can be used in combination include metal oxides such as aluminum oxide (alumina), titanium oxide, magnesium oxide, and zirconium oxide. Other specific examples include clay, talc, barium sulfate, and calcium carbonate.

(混合溶媒)
一実施形態において、電気絶縁樹脂組成物は、上記ポリアミドイミド樹脂と、上記シリカ微粒子と、さらに、これら成分を混合するための溶媒(以後、混合溶媒という)とを含んでよい。混合溶媒は、ポリアミドイミド樹脂を溶解可能なものが好ましく、上記ポリアミドイミド樹脂の合成時に使用した合成溶媒と同じであってもよい。したがって、電気絶縁樹脂組成物を製造するために、ポリアミドイミド樹脂の製造時に得られる反応溶液をそのまま使用することもできる。一実施形態において、合成溶媒及び混合溶媒は、N-メチル-2-ピロリドン、及び/又はN,N-ジメチルアセトアミドを含むことが好ましい。
(Mixed solvent)
In one embodiment, the electrically insulating resin composition may include the polyamide-imide resin, the silica fine particles, and a solvent for mixing these components (hereinafter referred to as a mixed solvent). The mixed solvent is preferably one that can dissolve the polyamide-imide resin, and may be the same as the synthesis solvent used during the synthesis of the polyamide-imide resin. Therefore, in order to produce an electrically insulating resin composition, the reaction solution obtained during production of polyamideimide resin can also be used as it is. In one embodiment, the synthesis solvent and mixed solvent preferably include N-methyl-2-pyrrolidone and/or N,N-dimethylacetamide.

電気絶縁樹脂組成物において、合成溶媒及び/又は混合溶媒の配合量は特に制限されない。ポリアミドイミド樹脂を合成溶媒及び/又は混合溶媒によって希釈し、所望とする用途に適した粘度が得られるように配合量を調整することができる。一実施形態において、電気絶縁樹脂組成物は、ポリアミドイミド樹脂と、シリカ微粒子と、溶媒とを含む電気絶縁塗料(ワニス)の形態であってよい。電気絶縁樹脂組成物をワニスとして調製する場合、一般に、ワニスの全質量を基準として、固形分含有量は10~50質量%であることが好ましく、20~40質量%であることがより好ましい。ワニスにおける固形分含有量を上記範囲に調整することによって、優れた塗工性が得られるとともに、塗工を繰返して容易に厚膜化することができる。上記固形分含有量は、代表的に、ポリアミドイミド樹脂とシリカ微粒子との合計量であってよい。 In the electrically insulating resin composition, the blending amount of the synthetic solvent and/or mixed solvent is not particularly limited. The polyamide-imide resin can be diluted with a synthetic solvent and/or a mixed solvent, and the blending amount can be adjusted so as to obtain a viscosity suitable for the desired use. In one embodiment, the electrically insulating resin composition may be in the form of an electrically insulating paint (varnish) containing a polyamideimide resin, silica fine particles, and a solvent. When preparing the electrically insulating resin composition as a varnish, the solid content is generally preferably 10 to 50% by mass, more preferably 20 to 40% by mass, based on the total mass of the varnish. By adjusting the solid content in the varnish to the above range, excellent coating properties can be obtained, and the coating can be repeated to easily form a thick film. The solid content may typically be the total amount of polyamideimide resin and silica fine particles.

(その他成分)
電気絶縁樹脂組成物は、必要に応じて、さらに、着色剤等の添加剤を含んでもよい。添加剤の配合量は、皮膜特性を低下させない範囲で調整することが好ましい。
(Other ingredients)
The electrically insulating resin composition may further contain additives such as colorants, if necessary. It is preferable to adjust the blending amount of the additive within a range that does not deteriorate the film properties.

電気絶縁樹脂組成物は、上記ポリアミドイミド樹脂と、上記シリカ微粒子と、さらに必要に応じて、混合溶媒、及び添加剤等のその他の成分とを、公知の方法に従い混合分散処理することによって調製することができる。混合分散処理は、例えば、ハイスピードミキサー、ホモミキサー、ボールミル、ロールミル、及び超音波分散機等の公知の混合分散機を使用して実施することができる。2種以上の混合分散機を組み合わせて使用した場合、良好な分散状態を容易に得ることができる。 The electrically insulating resin composition is prepared by mixing and dispersing the polyamide-imide resin, the silica fine particles, and, if necessary, other components such as a mixed solvent and additives according to a known method. be able to. The mixing and dispersing treatment can be carried out using a known mixing and dispersing machine such as a high-speed mixer, a homomixer, a ball mill, a roll mill, and an ultrasonic disperser. When two or more types of mixing and dispersing machines are used in combination, a good dispersion state can be easily obtained.

電気絶縁樹脂組成物の調製において、リン酸エステル分散剤等の分散剤を使用してもよい。分散剤は、ポリアミドイミド樹脂及びシリカ微粒子と一緒に混合する実施形態で使用されてよい。他の実施形態において、分散剤は、電気絶縁樹脂組成物の調製に先立ち、シリカ微粒子と一緒に予備混合する形態で使用されてもよい。分散剤は、シリカ微粒子の表面に付着するだけでなく、電気絶縁樹脂組成物の系中に浮遊していてもよい。 In preparing the electrically insulating resin composition, a dispersant such as a phosphate ester dispersant may be used. Dispersants may be used in embodiments where they are mixed together with the polyamideimide resin and silica particulates. In other embodiments, the dispersant may be used in a premixed form with the silica particulates prior to preparing the electrically insulating resin composition. The dispersant may not only adhere to the surface of the silica fine particles, but may also float in the system of the electrically insulating resin composition.

2.電気絶縁体
上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物は、様々な導体に絶縁性を付与するための電気絶縁材料として好適に使用することができる。一実施形態は、導体と、当該導体に絶縁性を付与するための、上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物から形成される絶縁皮膜とを有する電気絶縁体に関する。上記絶縁皮膜は、例えば、導体に上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物を塗布し、焼付けることによって形成することができる。
2. Electrical Insulator The electrically insulating resin composition of the above embodiment can be suitably used as an electrically insulating material for imparting insulation to various conductors. One embodiment relates to an electrical insulator having a conductor and an insulating film formed from the electrically insulating resin composition of the above embodiment for imparting insulation to the conductor. The above-mentioned insulating film can be formed, for example, by applying the electrically insulating resin composition of the above-described embodiment to a conductor and baking it.

上記導体は、銅線等の金属線、及びその他の絶縁性を付与することが望ましい構造体が挙げられる。電気絶縁体において、導体は、上記電気絶縁樹脂組成物から構成される絶縁皮膜に加えて、他の電気絶縁材料から構成される追加の絶縁皮膜をさらに有してもよい。 Examples of the conductor include metal wires such as copper wires, and other structures that are desirable to have insulation properties. In the electrical insulator, the conductor may further have an additional insulating film made of another electrically insulating material in addition to the insulating film made of the electrically insulating resin composition.

(導体)
上記導体は、例えば、後述する金属線や、インバータ制御電気機器等に用いられる電気電子部品が挙げられる。上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物から形成される絶縁皮膜が付与された電気電子部品は、特に、高電圧用、インバータ制御用として有用である。
(conductor)
Examples of the conductor include metal wires, which will be described later, and electrical and electronic components used in inverter-controlled electrical equipment and the like. Electrical and electronic components provided with an insulating film formed from the electrically insulating resin composition of the above embodiment are particularly useful for high voltage applications and inverter control applications.

高電圧が印加される電気電子部品、及びインバータ制御電気機器に用いられる電気電子部品では、近年のサージ電圧値の上昇に伴い、絶縁皮膜の部分放電劣化が起こりやすく、耐電圧寿命が短い傾向がある。これに対し、上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物から形成される絶縁皮膜は、優れた部分放電劣化耐性を有するため、電気電子部品のサージ対策の用途で好適に使用することができる。 Electrical and electronic components to which high voltage is applied and electrical and electronic components used in inverter-controlled electrical equipment tend to suffer from partial discharge deterioration of insulating films due to the rise in surge voltage values in recent years, and their withstand voltage life tends to be short. be. On the other hand, the insulating film formed from the electrically insulating resin composition of the above embodiment has excellent resistance to partial discharge deterioration, and therefore can be suitably used for surge countermeasures for electrical and electronic components.

上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物を金属線に塗布した場合、優れた部分放電劣化耐性とともに、可とう性等の耐加工性、耐熱性、及び絶縁破壊電圧特性等の代表的な性能要求を満たす、絶縁信頼性の高い絶縁電線(エナメル線)を提供することができる。また、上記実施形態の絶縁電線を使用することによって、絶縁破壊に対して高い耐性を有し、耐電圧寿命に優れる電気電子部品を提供することができる。その他、部分放電による絶縁破壊は、絶縁電線の絶縁皮膜に限らず、電動モータの相間絶縁紙等の絶縁フィルム、モータコイルを被覆する絶縁ワニス、発電機、変圧器、開閉装置等の電力機器の絶縁用電線及び充填モールド絶縁部材においても生じるため、これらの絶縁部を構成するための電気絶縁材料として上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物を使用することもできる。 When the electrical insulating resin composition of the above embodiment is applied to a metal wire, it meets typical performance requirements such as excellent resistance to partial discharge deterioration, processing resistance such as flexibility, heat resistance, and dielectric breakdown voltage characteristics. We can provide insulated wires (enamel wires) with high insulation reliability that satisfy the following requirements. Further, by using the insulated wire of the above embodiment, it is possible to provide an electrical/electronic component that has high resistance to dielectric breakdown and has an excellent withstand voltage life. In addition, dielectric breakdown due to partial discharge is not limited to the insulation coating of insulated wires, but also occurs in insulation films such as interphase insulation paper of electric motors, insulation varnish that coats motor coils, and electrical power equipment such as generators, transformers, and switchgears. Since this also occurs in insulating wires and filled molded insulating members, the electrically insulating resin composition of the above embodiment can also be used as an electrically insulating material for forming these insulating parts.

(絶縁皮膜の作製方法)
上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物を塗布する方法としては、特に限定されず、当技術分野で周知の技術を適用することができる。例えば、電気絶縁塗料(ワニス)として調製した電気絶縁樹脂組成物を電線(金属線)に塗布する場合、ダイス塗装、フェルト塗装等の方法を適用することができる。
(Method for producing insulating film)
The method for applying the electrically insulating resin composition of the above embodiment is not particularly limited, and techniques well known in the art can be applied. For example, when applying an electrically insulating resin composition prepared as an electrically insulating paint (varnish) to an electric wire (metal wire), methods such as die coating and felt coating can be applied.

上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物は、被塗物となる導体に塗装後、塗膜を乾燥及び硬化させることによって絶縁皮膜を形成することができる。塗膜の乾燥及び硬化は、260~520℃の温度で、2秒~数分の時間にわたり、熱処理を行うことで達成できる。熱処理時の温度が低いと、塗膜の乾燥及び硬化の後に、溶媒が残り、塗膜特性が低下する可能性がある。また、硬化時の温度が十分に高くない場合(例えば、硬化温度が260℃未満の場合)、塗膜の乾燥及び硬化が不十分になることがある。加熱時間が短すぎると、塗膜に溶媒が残存し塗膜特性が低下しやすい。一方、加熱時間が長すぎると、時間とエネルギーが無駄になり生産効率が低下しやすい。 The electrically insulating resin composition of the above embodiment can form an insulating film by drying and curing the coating after being applied to a conductor to be coated. Drying and curing of the coating film can be achieved by heat treatment at a temperature of 260 to 520°C for a time of 2 seconds to several minutes. If the temperature during heat treatment is low, the solvent may remain after drying and curing of the coating film, which may deteriorate the coating properties. Furthermore, if the temperature during curing is not sufficiently high (for example, if the curing temperature is less than 260° C.), the drying and curing of the coating may be insufficient. If the heating time is too short, the solvent will remain in the coating film and the properties of the coating film will likely deteriorate. On the other hand, if the heating time is too long, time and energy are wasted and production efficiency tends to decrease.

金属線(電線)に塗布した電気絶縁樹脂組成物の乾燥及び硬化方法(焼付け方法)は、常法に従って実施することができる。代表的には、電線に電気絶縁樹脂組成物を塗布した後に、加熱炉を通過させる方法が挙げられる。上記乾燥及び硬化によって形成される硬化膜からなる絶縁皮膜の耐絶縁破壊性を向上させる観点から、電気絶縁樹脂組成物の塗布を数回繰り返して、絶縁皮膜を形成することが好ましい。 The method of drying and curing (baking method) of the electrically insulating resin composition applied to the metal wire (electric wire) can be carried out according to a conventional method. A typical example is a method in which an electric wire is coated with an electrically insulating resin composition and then passed through a heating furnace. From the viewpoint of improving the dielectric breakdown resistance of the insulating film made of the cured film formed by the above-mentioned drying and curing, it is preferable to form the insulating film by repeating the application of the electrically insulating resin composition several times.

絶縁皮膜は、単層構造としても、多層構造としてもよい。特に限定されないが、一実施形態において、絶縁皮膜の全体の厚さは、20~200μmが好ましく、40~150μmがより好ましい。塗膜が薄すぎると、絶縁性が不十分になり、厚すぎるとコイルにした時の導体割合が低下し、電気的な能力が低下する。また、塗膜が厚すぎると、小型化、薄型化に不利となる。 The insulating film may have a single layer structure or a multilayer structure. Although not particularly limited, in one embodiment, the total thickness of the insulating film is preferably 20 to 200 μm, more preferably 40 to 150 μm. If the coating is too thin, the insulation will be insufficient, and if it is too thick, the conductor ratio will decrease when it is made into a coil, resulting in a decrease in electrical performance. Moreover, if the coating film is too thick, it will be disadvantageous for miniaturization and thinning.

(絶縁電線(エナメル線))
次に、上記電気絶縁体の一例として、絶縁電線についてより具体的に説明する。図1は、絶縁電線の一実施形態を示す模式断面図である。図2~4は、絶縁電線の他の実施形態を示す模式断面図である。図1に示される絶縁電線Aは、導体1と、該導体1に、上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物を塗布し焼付けることにより形成した絶縁皮膜2とを有する。
(Insulated wire (enamel wire))
Next, as an example of the electrical insulator, an insulated wire will be explained in more detail. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing one embodiment of an insulated wire. 2 to 4 are schematic cross-sectional views showing other embodiments of the insulated wire. The insulated wire A shown in FIG. 1 includes a conductor 1 and an insulating film 2 formed by applying and baking the electrically insulating resin composition of the above embodiment onto the conductor 1.

導体1の具体例として、銅線等の金属線が挙げられる。一実施形態において、金属線の断面形状は、図1に示すように円形であってよい。他の実施形態において、金属線の断面形状は、正方形、矩形状、又は平角状であってもよい。 A specific example of the conductor 1 is a metal wire such as a copper wire. In one embodiment, the cross-sectional shape of the metal wire may be circular, as shown in FIG. In other embodiments, the cross-sectional shape of the metal wire may be square, rectangular, or rectangular.

絶縁皮膜2は、他の電気絶縁材料と組合せた多層構造になっていてもよい。この場合、絶縁皮膜は、異なった電気絶縁材料を2層以上積層した多層構造となる。このような多層構造において、上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物から形成される絶縁皮膜は、導体に接触する最内層であっても、外気と接触する最外層であっても、中間の層であってもよい。他の電気絶縁材料としては、例えば、ポリエステルイミド樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリエステル樹脂、ポリイミド樹脂、及び本質的に無機粒子を含まないポリアミドイミド樹脂等がある。 The insulating film 2 may have a multilayer structure in combination with other electrically insulating materials. In this case, the insulating film has a multilayer structure in which two or more layers of different electrically insulating materials are laminated. In such a multilayer structure, the insulating film formed from the electrically insulating resin composition of the above embodiment may be the innermost layer in contact with the conductor, the outermost layer in contact with the outside air, or the intermediate layer. There may be. Other electrically insulating materials include, for example, polyesterimide resins, polyurethane resins, polyester resins, polyimide resins, and polyamideimide resins that are essentially free of inorganic particles.

一実施形態において、絶縁電線Aは、図2に示すように、導体1と、絶縁皮膜2との間にプライマー層3を有する構造であってよい。他の実施形態において、絶縁電線Aは、図3に示すように、導体1と、絶縁皮膜2と、さらにオーバーコート層4とを有する構造であってもよい。さらに、他の実施形態において、絶縁電線Aは、導体1と、プライマー層3と、絶縁皮膜2と、オーバーコート層4とを有する構造であってよい。 In one embodiment, the insulated wire A may have a structure including a primer layer 3 between the conductor 1 and the insulating film 2, as shown in FIG. In another embodiment, the insulated wire A may have a structure including a conductor 1, an insulating film 2, and an overcoat layer 4, as shown in FIG. Furthermore, in another embodiment, the insulated wire A may have a structure including a conductor 1, a primer layer 3, an insulating film 2, and an overcoat layer 4.

上記プライマー層及び上記オーバーコート層は、特に限定するものではないが、絶縁皮膜2との樹脂の相溶性の観点から、本質的に無機粒子を含まないポリアミドイミド樹脂から構成されることが好ましい。プライマー層及びオーバーコート層は、ポリアミドイミド樹脂100質量部に対して5質量部未満の無機粒子を含んでもよいが、ポリアミドイミド樹脂のみから構成されることが好ましい。プライマー層を形成するために使用するポリアミドイミド樹脂は上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物を構成する特定のポリアミドイミド樹脂と同じであってもよいが、特に制限なく、Mnがより大きいその他のポリアミドイミド樹脂を使用してもよい。例えば、一実施形態において、プライマー層及びオーバーコート層を形成するために使用するポリアミドイミド樹脂のMnは、23,000~29,000であってよい。 Although the primer layer and the overcoat layer are not particularly limited, from the viewpoint of resin compatibility with the insulating film 2, it is preferable that the primer layer and the overcoat layer are made of a polyamide-imide resin that essentially does not contain inorganic particles. Although the primer layer and the overcoat layer may contain less than 5 parts by mass of inorganic particles based on 100 parts by mass of the polyamide-imide resin, it is preferable that the primer layer and the overcoat layer are composed of only the polyamide-imide resin. The polyamide-imide resin used to form the primer layer may be the same as the specific polyamide-imide resin constituting the electrically insulating resin composition of the above embodiment, but there is no particular restriction, and other polyamides having a higher Mn may be used. Imide resins may also be used. For example, in one embodiment, the polyamideimide resin used to form the primer layer and overcoat layer may have an Mn of 23,000 to 29,000.

上述のように、絶縁電線Aでは、上記実施形態の電気絶縁樹脂組成物から形成された絶縁皮膜2で導体1が被覆されることによって、可とう性などの耐加工性、密着性、耐熱性、及び絶縁破壊電圧特性などが付与され、絶縁信頼性が高い。そのため、上記実施形態の絶縁電線は、ステータ、又はローターのコイルに好適に使用することができる。このようなステータ又はローターは、インバータ駆動モータ及びその他の高電圧駆動モータなどに装備される。インバータ駆動モータの一例として、ハイブリッド自動車用モータ、電気自動車用モータ、ハイブリッドディーゼル機関車用モータ、電気自動二輪車用モータ、エレベータ用モータ、及び建設機械に使用されるモータなどが挙げられる。 As described above, in the insulated wire A, the conductor 1 is coated with the insulating film 2 formed from the electrically insulating resin composition of the above embodiment, thereby improving processing resistance such as flexibility, adhesion, and heat resistance. , and dielectric breakdown voltage characteristics, resulting in high insulation reliability. Therefore, the insulated wire of the above embodiment can be suitably used for a stator or rotor coil. Such stators or rotors are installed in inverter drive motors and other high voltage drive motors. Examples of inverter-driven motors include hybrid vehicle motors, electric vehicle motors, hybrid diesel locomotive motors, electric motorcycle motors, elevator motors, and motors used in construction machinery.

上記実施形態の絶縁電線を用いて構成したコイルは、上記用途において、高い絶縁信頼性を提供することができ、かつ電気機器及びモータの長寿命化を実現可能とすることができる。このような効果は、特に、高い電圧が加わるインバータ制御においてより有効となる。また、上記電気絶縁樹脂組成物は、薄い絶縁皮膜であっても十分な絶縁破壊電圧特性を付与できることから、電気機器及びモータ等の小型化、及び軽量化に寄与することもできる。 The coil constructed using the insulated wire of the embodiment described above can provide high insulation reliability in the above-mentioned applications, and can realize longer lifespans of electrical equipment and motors. Such an effect is particularly effective in inverter control where a high voltage is applied. Furthermore, the electrically insulating resin composition can provide sufficient dielectric breakdown voltage characteristics even to a thin insulating film, and therefore can contribute to miniaturization and weight reduction of electrical equipment, motors, and the like.

以下、本発明を実施例によって詳細に説明する。但し、本発明は以下に記載する実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えることができる。
<1>ポリアミドイミド樹脂の調製
温度計、撹拌機、及び冷却管を備えたフラスコに、トリメリット酸無水物192.1g(1.00モル)、4,4’-ジフェニルメタンジイソシアネート250.3g(1.00モル)、及びN-メチル-2-ピロリドン362.0gを入れた。次いで、これらの混合物を、乾燥した窒素気流中で、反応によって生じる炭酸ガスの急激な発泡に注意しながら、約6時間かけて130℃まで徐々に昇温し、さらに130℃で4時間保温することによって、ポリアミドイミド樹脂溶液を得た。このポリアミドイミド樹脂溶液を、N,N-ジメチルアセトアミド(DMAC)で希釈し、さらに200℃で2時間保温することによって、樹脂濃度(固形分含有量)が40%のポリアミドイミド樹脂溶液を調製した。得られた溶液中のポリアミドイミド樹脂を分析したところ、数平均分子量は21,000であり、酸価は40mgKOH/gであった。
Hereinafter, the present invention will be explained in detail with reference to Examples. However, the present invention is not limited to the embodiments described below, and various changes can be made without departing from the gist of the present invention.
<1> Preparation of polyamide-imide resin In a flask equipped with a thermometer, stirrer, and cooling tube, 192.1 g (1.00 mol) of trimellitic acid anhydride and 250.3 g (1.0 mol) of 4,4'-diphenylmethane diisocyanate were added. .00 mol) and 362.0 g of N-methyl-2-pyrrolidone were added. Next, the temperature of these mixtures is gradually raised to 130°C over about 6 hours in a dry nitrogen stream, taking care to avoid rapid bubbling of carbon dioxide gas generated by the reaction, and the temperature is further kept at 130°C for 4 hours. In this way, a polyamideimide resin solution was obtained. This polyamide-imide resin solution was diluted with N,N-dimethylacetamide (DMAC) and further kept at 200°C for 2 hours to prepare a polyamide-imide resin solution with a resin concentration (solid content) of 40%. . When the polyamideimide resin in the obtained solution was analyzed, the number average molecular weight was 21,000 and the acid value was 40 mgKOH/g.

ポリアミドイミド樹脂の数平均分子量、及び酸価の測定は以下のようにして実施した。
(数平均分子量(Mn))
測定時の条件は、以下のとおりである。
GPC機種:日立 L6000
検出器:日立 L4000型UV
波長:270nm
データ処理機:ATT 8
カラム:Gelpack GL-S300MDT-5(×2)
カラムサイズ:8mmφ×300mm
溶媒:DMF/THF=1/1(リットル)+リン酸0.06M+臭化リチウム0.06M
試料濃度:5mg/1ml
注入量:5μl
圧力:49kgf/cm(4.8×10Pa)
流量:1.0ml/分
The number average molecular weight and acid value of the polyamideimide resin were measured as follows.
(Number average molecular weight (Mn))
The conditions at the time of measurement are as follows.
GPC model: Hitachi L6000
Detector: Hitachi L4000 type UV
Wavelength: 270nm
Data processing machine: ATT 8
Column: Gelpack GL-S300MDT-5 (x2)
Column size: 8mmφ x 300mm
Solvent: DMF/THF = 1/1 (liter) + phosphoric acid 0.06M + lithium bromide 0.06M
Sample concentration: 5mg/1ml
Injection volume: 5μl
Pressure: 49kgf/cm 2 (4.8×10 6 Pa)
Flow rate: 1.0ml/min

(酸価)
ポリアミドイミド樹脂を0.5g採取し、これに1,4-ジアザビシクロ[2,2,2]オクタンを0.15g加え、さらにN-メチル-2-ピロリドンを60gとイオン交換水を1mL加え、ポリアミドイミド樹脂が完全に溶解するまで撹拌する。このようにして得られた溶液を、0.05モル/Lのエタノール性水酸化カリウム溶液を使用して電位差滴定装置で滴定した。
(Acid value)
0.5g of polyamideimide resin was collected, 0.15g of 1,4-diazabicyclo[2,2,2]octane was added thereto, 60g of N-methyl-2-pyrrolidone and 1mL of ion-exchanged water were added, and the polyamide-imide resin Stir until the imide resin is completely dissolved. The solution thus obtained was titrated potentiometrically using a 0.05 mol/L ethanolic potassium hydroxide solution.

<2>電気絶縁樹脂組成物の調製
(実施例1)
先に調製したポリアミドイミド樹脂溶液100質量部(DMACを加えて固形分含有量を37%に調整)と、湿式シリカ微粒子のゾル(湿式シリカゾル)13.5質量部とを、60~70℃で1時間にわたって混合分散処理することによって、電気絶縁樹脂組成物を得た。上記湿式シリカゾルは、平均一次粒子径が11nmのゾルゲルシリカを30.5質量%含み、分散媒としてのDMACの含有量は69.5質量%であった。
得られた電気絶縁樹脂組成物において、固形成分の全質量を基準とするシリカ微粒子の含有量は10質量%であった。
<2> Preparation of electrically insulating resin composition (Example 1)
100 parts by mass of the previously prepared polyamide-imide resin solution (DMAC was added to adjust the solid content to 37%) and 13.5 parts by mass of wet silica fine particle sol (wet silica sol) were heated at 60 to 70°C. An electrically insulating resin composition was obtained by mixing and dispersing for 1 hour. The wet silica sol contained 30.5% by mass of sol-gel silica having an average primary particle diameter of 11 nm, and the content of DMAC as a dispersion medium was 69.5% by mass.
In the obtained electrically insulating resin composition, the content of silica fine particles was 10% by mass based on the total mass of the solid components.

(実施例2)
実施例1の電気絶縁樹脂組成物の調製において、湿式シリカゾルの配合量を変更したことを除き、全て実施例1と同様にして、電気絶縁樹脂組成物を調製した。具体的には、先に調製したポリアミドイミド樹脂溶液100質量部(DMACを加えて固形分含有量を37%に調整)と、湿式シリカゾル21.4質量部とを、60~70℃で1時間にわたって混合分散処理することによって、電気絶縁樹脂組成物を得た。
得られた電気絶縁樹脂組成物において、固形成分の全質量を基準とするシリカ微粒子の含有量は15質量%であった。
(Example 2)
An electrically insulating resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of wet silica sol was changed. Specifically, 100 parts by mass of the previously prepared polyamide-imide resin solution (DMAC was added to adjust the solid content to 37%) and 21.4 parts by mass of wet silica sol were heated at 60 to 70°C for 1 hour. An electrically insulating resin composition was obtained by mixing and dispersing the mixture.
In the obtained electrically insulating resin composition, the content of silica fine particles was 15% by mass based on the total mass of the solid components.

(実施例3)
実施例1の電気絶縁樹脂組成物の調製において、湿式シリカゾルを乾式シリカ微粒子のゾル(乾式シリカゾル)に変更したことを除き、全て実施例1と同様にして、電気絶縁樹脂組成物を調製した。具体的には、先に調製したポリアミドイミド樹脂溶液100質量部(DMACを加えて固形分含有量を37%に調整)と、乾式シリカゾル27.4質量部とを、60~70℃で1時間にわたって混合分散処理することによって、電気絶縁樹脂組成物を得た。上記乾式シリカゾルは、平均一次粒子径が11nmの乾式シリカ微粒子を15.0質量%含み、分散媒としてのN,N-ジメチルアセトアミドの含有量は85.0質量%であった。
得られた電気絶縁樹脂組成物において、固形分の全質量を基準とするシリカ微粒子の含有量は10質量%であった。
(Example 3)
An electrically insulating resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the wet silica sol was changed to a dry silica fine particle sol (dry silica sol). Specifically, 100 parts by mass of the previously prepared polyamide-imide resin solution (DMAC was added to adjust the solid content to 37%) and 27.4 parts by mass of dry silica sol were heated at 60 to 70°C for 1 hour. An electrically insulating resin composition was obtained by mixing and dispersing the mixture. The dry silica sol contained 15.0% by mass of dry silica fine particles having an average primary particle diameter of 11 nm, and the content of N,N-dimethylacetamide as a dispersion medium was 85.0% by mass.
In the obtained electrically insulating resin composition, the content of silica fine particles was 10% by mass based on the total mass of the solid content.

(実施例4)
実施例3の電気絶縁樹脂組成物の調製において、乾式シリカゾルの配合量を変更したことを除き、全て実施例1と同様にして、電気絶縁樹脂組成物を調製した。具体的には、先に調製したポリアミドイミド樹脂溶液100質量部(DMACを加えて固形分含有量を37%に調整)と、乾式シリカゾル43.5質量部とを、60~70℃で1時間にわたって混合分散処理することによって、電気絶縁樹脂組成物を得た。
得られた電気絶縁樹脂組成物において、固形分の全質量を基準とするシリカ微粒子の含有量は15質量%であった。
(Example 4)
In preparing the electrically insulating resin composition of Example 3, an electrically insulating resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of dry silica sol was changed. Specifically, 100 parts by mass of the previously prepared polyamide-imide resin solution (DMAC was added to adjust the solid content to 37%) and 43.5 parts by mass of dry silica sol were heated at 60 to 70°C for 1 hour. An electrically insulating resin composition was obtained by mixing and dispersing the mixture.
In the obtained electrically insulating resin composition, the content of silica fine particles was 15% by mass based on the total mass of the solid content.

(比較例1)
先に調製したポリアミドイミド樹脂溶液(DMACを加えて固形分含有量を37%に調整)にさらにDMACを加えて、シリカゾル(シリカ微粒子)を含まない電気絶縁樹脂組成物を調製した(固形分含有量34%)。
(Comparative example 1)
DMAC was further added to the previously prepared polyamide-imide resin solution (DMAC was added to adjust the solid content to 37%) to prepare an electrically insulating resin composition that did not contain silica sol (silica fine particles) (solid content was adjusted to 37%). amount 34%).

(比較例2)
実施例1の電気絶縁樹脂組成物の調製において、湿式シリカゾルの配合量を変更したことを除き、全て実施例1と同様にして、電気絶縁樹脂組成物を調製した。具体的には、先に調製したポリアミドイミド樹脂溶液100質量部(DMACを加えて固形分含有量を37%に調整)と、湿式シリカゾル6.4質量部とを、60~70℃で1時間にわたって混合分散処理し、電気絶縁樹脂組成物を得た。
得られた電気絶縁樹脂組成物において、固形成分の全質量を基準とするシリカ微粒子の含有量は5質量%であった。
(Comparative example 2)
An electrically insulating resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of wet silica sol was changed. Specifically, 100 parts by mass of the previously prepared polyamide-imide resin solution (DMAC was added to adjust the solid content to 37%) and 6.4 parts by mass of wet silica sol were heated at 60 to 70°C for 1 hour. Mixing and dispersion treatment was carried out over a period of time to obtain an electrically insulating resin composition.
In the obtained electrically insulating resin composition, the content of silica fine particles was 5% by mass based on the total mass of the solid components.

(比較例3)
実施例1の電気絶縁樹脂組成物の調製において、湿式シリカゾルの配合量を変更したことを除き、全て実施例1と同様にして、電気絶縁樹脂組成物を調製した。具体的には、先に調製したポリアミドイミド樹脂溶液100質量部(DMACを加えて固形分含有量を37%に調整)と、湿式シリカゾル40.3質量部とを、60~70℃で1時間にわたって混合分散処理することによって、電気絶縁樹脂組成物を得た。
得られた電気絶縁樹脂組成物において、固形分の全質量を基準とするシリカ微粒子の含有量は25質量%であった。
(Comparative example 3)
An electrically insulating resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of wet silica sol was changed. Specifically, 100 parts by mass of the previously prepared polyamide-imide resin solution (DMAC was added to adjust the solid content to 37%) and 40.3 parts by mass of wet silica sol were heated at 60 to 70°C for 1 hour. An electrically insulating resin composition was obtained by mixing and dispersing the mixture.
In the obtained electrically insulating resin composition, the content of silica fine particles was 25% by mass based on the total mass of the solid content.

(比較例4)
実施例1の電気絶縁樹脂組成物の調製において、湿式シリカゾルの配合量を変更したことを除き、全て実施例1と同様にして、電気絶縁樹脂組成物を調製した。具体的には、先に調製したポリアミドイミド樹脂溶液100質量部(DMACを加えて固形分含有量を37%に調整)と、湿式シリカゾル52質量部とを、60~70℃で1時間にわたって混合分散処理することによって、電気絶縁樹脂組成物を得た。
得られた電気絶縁樹脂組成物において、固形分の全質量を基準とするシリカ微粒子の含有量は30質量%であった。
(Comparative example 4)
An electrically insulating resin composition was prepared in the same manner as in Example 1, except that the amount of wet silica sol was changed. Specifically, 100 parts by mass of the previously prepared polyamide-imide resin solution (DMAC was added to adjust the solids content to 37%) and 52 parts by mass of wet silica sol were mixed at 60 to 70°C for 1 hour. An electrically insulating resin composition was obtained by dispersion treatment.
In the obtained electrically insulating resin composition, the content of silica fine particles was 30% by mass based on the total mass of the solid content.

<3>電気絶縁樹脂組成物の評価
<3-1>ワニス特性
(1)粘度経時変化率(貯蔵安定性)
実施例1~4及び比較例1~4の電気絶縁樹脂組成物(ワニス)について、以下の手順に従い、それぞれ25℃で1か月間保管した前後での粘度経時変化率(%)を算出した。
先ず、ポリアミドイミド樹脂組成物(ワニス)を保管前にその粘度を測定した。次に、上記樹脂組成物(ワニス)の一定量を密閉容器に入れ、この密閉容器を25℃に設定した乾燥器内で1か月間にわたって保管した後に粘度を測定した。それぞれの測定値から、下記(式1)に従い、粘度経時変化率を算出した。
<3> Evaluation of electrically insulating resin composition <3-1> Varnish properties (1) Viscosity change rate over time (storage stability)
For the electrically insulating resin compositions (varnishes) of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4, the rate of viscosity change over time (%) before and after storage at 25 ° C. for 1 month was calculated according to the following procedure.
First, the viscosity of a polyamide-imide resin composition (varnish) was measured before storage. Next, a certain amount of the resin composition (varnish) was placed in a sealed container, and the sealed container was stored in a dryer set at 25° C. for one month, and then the viscosity was measured. From each measured value, the viscosity change rate over time was calculated according to the following (Formula 1).

(式1)
経時粘度変化率(%)=(V2-V1)/V1×100
(Formula 1)
Viscosity change rate over time (%) = (V2-V1)/V1×100

式1において、「V1」は、保管前に測定した初期粘度(Pa・s)を表す。「V2」は、25℃で1か月間保管後に測定した粘度(Pa・s)を表す。それぞれの粘度測定は、JIS C 2103に準拠し、B型回転粘度計を用い、25℃、ローター3号、回転数30rpmの条件下で実施した。粘度測定によって得られた値を表1に示す。 In Formula 1, "V1" represents the initial viscosity (Pa·s) measured before storage. "V2" represents the viscosity (Pa·s) measured after storage at 25° C. for one month. Each viscosity measurement was conducted in accordance with JIS C 2103 using a B-type rotational viscometer under conditions of 25° C., No. 3 rotor, and 30 rpm. Table 1 shows the values obtained by viscosity measurement.

貯蔵安定性の観点から、経時粘度変化率(%)は、シリカ微粒子を含まない場合の変化率と同等であるか、又は上記変化率よりも少ないことが好ましい。上記条件下で測定される初期粘度V1(Pa・s)は2.3以下が好ましく、2.1以下がより好ましく、2.0以下がさらに好ましい。このような初期粘度の範囲において、経時粘度変化率(%)は、24%以下であることが好ましい。 From the viewpoint of storage stability, the rate of change in viscosity over time (%) is preferably the same as the rate of change in the case of not containing fine silica particles, or less than the rate of change above. The initial viscosity V1 (Pa·s) measured under the above conditions is preferably 2.3 or less, more preferably 2.1 or less, and even more preferably 2.0 or less. In such an initial viscosity range, the rate of change in viscosity over time (%) is preferably 24% or less.

(2)濁度(分散性)
透過散乱光方式に従い濁度を求めた。先ず、日本電色工業株式会社製の分光色彩計「COH400」を使用し、実施例1~4及び比較例1~4の電気絶縁樹脂組成物の光の強度を測定した。測定条件は下記のとおりである。
(測定条件)
光源:タングステンランプ、色温度2500度(絶対温度)
セル寸法(光路長合計):10cm
入射光に対する受光角:90±30°
感度特性のピーク:500nm
次に、得られた値から、ホルマジン標準液を用いた検量線に基づき濁度を求めた。結果を表1に示す。濁度の単位は比濁法濁度単位(NTU:Nephelometric Turbidity Units)である。濁度の値が小さいほど、電気絶縁樹脂組成物が透明であり、シリカ微粒子の分散性が良好であることを意味する。
(2) Turbidity (dispersibility)
Turbidity was determined according to the transmitted scattered light method. First, using a spectrocolorimeter "COH400" manufactured by Nippon Denshoku Kogyo Co., Ltd., the light intensity of the electrically insulating resin compositions of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 was measured. The measurement conditions are as follows.
(Measurement condition)
Light source: tungsten lamp, color temperature 2500 degrees (absolute temperature)
Cell dimensions (total optical path length): 10cm
Acceptance angle for incident light: 90±30°
Peak sensitivity characteristic: 500nm
Next, turbidity was determined from the obtained values based on a calibration curve using a formazin standard solution. The results are shown in Table 1. The unit of turbidity is Nephelometric Turbidity Units (NTU). The smaller the turbidity value, the more transparent the electrically insulating resin composition is, and the better the dispersibility of the silica particles.

<3-2>絶縁電線特性(絶縁皮膜特性)
実施例1~4及び比較例1~4で得た電気絶縁樹脂組成物を、直径1.0mmの銅線に塗布し、次いで焼付けを行い、膜厚0.034mmの絶縁皮膜を有する絶縁電線を製造した。
<3-2> Insulated wire characteristics (insulation film characteristics)
The electrical insulating resin compositions obtained in Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 4 were applied to a copper wire with a diameter of 1.0 mm, and then baked to obtain an insulated wire having an insulating film with a thickness of 0.034 mm. Manufactured.

絶縁電線製造時の条件、及び絶縁皮膜の膜厚の測定方法は、以下のとおりである。
(塗布及び焼付けの条件)
焼付け炉:熱風式竪炉(炉長5m)
塗装回数:ダイス絞り8回(塗装、焼付けを8回繰り返した)
炉温:入口(蒸発帯)/出口(硬化帯)=320℃/430℃
線速:16m/分
The conditions for manufacturing the insulated wire and the method for measuring the thickness of the insulating film are as follows.
(Coating and baking conditions)
Baking furnace: Hot air type furnace (furnace length 5m)
Number of times of painting: 8 times of die drawing (painting and baking were repeated 8 times)
Furnace temperature: Inlet (evaporation zone)/Outlet (curing zone) = 320℃/430℃
Linear speed: 16m/min

(絶縁皮膜厚さの測定)
絶縁電線の皮膜厚さは、マイクロメータを用いて絶縁電線の直径(D1)を測定し、次いで、皮膜を焼いて取り除いた後の導線の直径(D2)を測定し、その差を1/2にすることによって求めた。
(Measurement of insulation film thickness)
To determine the coating thickness of an insulated wire, measure the diameter (D1) of the insulated wire using a micrometer, then measure the diameter (D2) of the conductor after removing the coating by burning, and divide the difference by 1/2. I asked for it by making it .

得られた絶縁電線における絶縁皮膜の各特性について下記方法によって試験し評価した。その結果を表1に示す。表1において、ワニスの固形分含有量は、ポリアミドイミド(PAI)樹脂とシリカ微粒子との合計量から算出した値である。 Each characteristic of the insulating film in the obtained insulated wire was tested and evaluated by the following method. The results are shown in Table 1. In Table 1, the solid content of the varnish is a value calculated from the total amount of polyamideimide (PAI) resin and silica fine particles.

(1)耐電圧寿命特性(部分放電劣化耐性)
先に作製した絶縁電線を使用して、JIS C3216-5に規定される2個撚り試料を準備した。次いで、この試料に対して、測定温度155±3℃、パルス電圧3000Vの条件下で、矩形波交流電圧20kHzを印加し、試料が絶縁破壊するまでの時間を測定した。
耐電圧寿命が5時間以上であれば実用可能な範囲である。耐電圧寿命は15時間以上が好ましく、30時間以上がより好ましい。
(1) Withstand voltage life characteristics (partial discharge deterioration resistance)
Using the previously produced insulated wires, a two-piece twisted sample as specified in JIS C3216-5 was prepared. Next, a rectangular wave alternating current voltage of 20 kHz was applied to this sample under conditions of a measurement temperature of 155±3° C. and a pulse voltage of 3000 V, and the time until dielectric breakdown of the sample occurred was measured.
If the withstand voltage life is 5 hours or more, it is within a practical range. The withstand voltage life is preferably 15 hours or more, more preferably 30 hours or more.

(2)可とう性
JIS C3216-3に準じて測定した。先に作製した絶縁電線を20%伸長で巻き付け、絶縁皮膜を目視にて観察した時に、亀裂が確認できない径を表1に示す。2倍径で亀裂が観測できなければ実用可能な範囲であり、3倍径以上では実用上望ましくない。
(2) Flexibility Measured according to JIS C3216-3. Table 1 shows the diameters at which no cracks were observed when the previously produced insulated wire was wound at 20% elongation and the insulating film was visually observed. If no cracks are observed at twice the diameter, it is within a practical range, and if it is three times the diameter or more, it is not practically desirable.

(3)密着性
JIS C3216-3に準じて、焼付後、1日以上放置させた絶縁皮膜を回転数:100回/分にて捻回させ、皮膜が剥離するまでの回転数を測定した。回転数が80回以上であれば実用可能な範囲であり、80回未満では実用上望ましくない。
(3) Adhesion According to JIS C3216-3, the insulating film that had been left for one day or more after baking was twisted at a rotational speed of 100 times/min, and the rotational speed until the film peeled off was measured. If the number of rotations is 80 times or more, it is within a practical range, and if it is less than 80 times, it is not practically desirable.

(4)耐軟化性(耐熱性)
先に作製した絶縁電線を用いて、JIS C3216-6に準じて測定した。軟化温度が400℃以上であれば実用可能な範囲であり、400℃未満では実用上望ましくない。軟化温度は450℃以上が好ましく、480℃以上がより好ましい。
(4) Softening resistance (heat resistance)
The measurement was carried out according to JIS C3216-6 using the previously prepared insulated wire. A softening temperature of 400°C or higher is within a practical range, and a softening temperature of less than 400°C is not practically desirable. The softening temperature is preferably 450°C or higher, more preferably 480°C or higher.

(5)絶縁破壊電圧特性
先に作製した絶縁電線を用いて、JIS C3216-5に準じて測定した。絶縁破壊電圧が8kV以上であれば実用可能な範囲である。絶縁破壊電圧は9kV以上であることが好ましく、10kV以上であることがより好ましい。
(5) Dielectric breakdown voltage characteristics Measurements were made according to JIS C3216-5 using the previously produced insulated wire. A dielectric breakdown voltage of 8 kV or more is within a practical range. The dielectric breakdown voltage is preferably 9 kV or more, more preferably 10 kV or more.

Figure 0007367759000006
Figure 0007367759000006

表1に示した結果から、実施例1~4で得られた電気絶縁樹脂組成物では、特定量のシリカ微粒子を使用することで、絶縁電線の絶縁皮膜に対して要求される可とう性、密着性、耐熱性、及び絶縁破壊電圧特性を維持する一方で、部分放電劣化耐性を向上させて優れた耐電圧寿命特性が得られることが分かる。これに対し、シリカ微粒子を含まない比較例1、及びシリカ微粒子の含有量が少ない比較例2では、耐電圧寿命特性が著しく低下する結果となった。また、比較例3及び4では、シリカ微粒子の含有量が多いため、耐電圧寿命特性に優れているが、絶縁皮膜の可とう性が低下し、さらに貯蔵安定性が著しく低下する結果となった。 From the results shown in Table 1, the electrical insulating resin compositions obtained in Examples 1 to 4 achieved the flexibility required for the insulation film of the insulated wire by using a specific amount of silica fine particles. It can be seen that while adhesion, heat resistance, and dielectric breakdown voltage characteristics are maintained, partial discharge deterioration resistance is improved and excellent withstand voltage life characteristics are obtained. On the other hand, in Comparative Example 1, which does not contain silica fine particles, and Comparative Example 2, which has a small content of silica fine particles, the withstand voltage life characteristics are significantly reduced. In addition, in Comparative Examples 3 and 4, the content of silica fine particles was high, so the withstand voltage life characteristics were excellent, but the flexibility of the insulating film was reduced, and the storage stability was also significantly reduced. .

さらに、実施例1及び3と、実施例2及び4との対比から、シリカ微粒子の含有量が同じであっても、湿式シリカ微粒子(ゾルゲルシリカ微粒子)を使用した場合(実施例1及び2)では、初期粘度の値がより低く、シリカ微粒子を含まない比較例1の経時粘度変化率の値に近い結果となった。また、ゾルゲルシリカ微粒子を使用した場合(実施例1及び2)の濁度の値は、乾式シリカ微粒子を使用した場合(実施例3及び4)よりも著しく小さい。このことから、同じ含有量であっても、湿式シリカ微粒子を使用することによって、より優れた分散性が得られ、より優れた耐電圧寿命特性が得られることが分かる。 Furthermore, from a comparison between Examples 1 and 3 and Examples 2 and 4, even if the content of silica particles is the same, when wet silica particles (sol-gel silica particles) are used (Examples 1 and 2) In this case, the initial viscosity value was lower and the result was close to the time-dependent viscosity change rate value of Comparative Example 1 which did not contain silica fine particles. Further, the turbidity values when using sol-gel silica particles (Examples 1 and 2) are significantly smaller than when using dry silica particles (Examples 3 and 4). From this, it can be seen that even if the content is the same, by using wet silica fine particles, better dispersibility can be obtained and better withstand voltage life characteristics can be obtained.

このように、本発明によれば、絶縁皮膜を形成する電気絶縁材料として好適な電気絶縁樹脂組成物を提供することができ、このような電気絶縁樹脂組成物を用いて、サージ電圧に対して優れた耐電圧寿命特性に優れた電気絶縁体を提供することも可能となる。そのため、本発明による電気絶縁樹脂組成物は、特に、高周波数化及び高電圧化が進行しているインバータ駆動モータの長期信頼性の向上に有用である。 As described above, according to the present invention, it is possible to provide an electrically insulating resin composition suitable as an electrically insulating material for forming an insulating film, and by using such an electrically insulating resin composition, it is possible to It is also possible to provide an electrical insulator with excellent withstand voltage and life characteristics. Therefore, the electrically insulating resin composition according to the present invention is particularly useful for improving the long-term reliability of inverter-driven motors, which are becoming increasingly high in frequency and voltage.

Claims (7)

ポリアミドイミド樹脂と、平均一次粒子径が50nm以下であるシリカ微粒子とを含有し、前記ポリアミドイミド樹脂の数平均分子量が12,000~30,000であり、固形分の全質量を基準とするシリカ微粒子の含有量が10~15質量%である、電気絶縁樹脂組成物。 A polyamide-imide resin containing silica fine particles having an average primary particle diameter of 50 nm or less , wherein the polyamide-imide resin has a number average molecular weight of 12,000 to 30,000 , and the silica particles are based on the total mass of the solid content. An electrically insulating resin composition having a fine particle content of 10 to 15 % by mass. 前記シリカ微粒子が、湿式シリカ微粒子を含む、請求項1に記載の電気絶縁樹脂組成物。 The electrically insulating resin composition according to claim 1, wherein the silica particles include wet silica particles. 濁度が30NTU以下である、請求項1又は2に記載の電気絶縁樹脂組成物。 The electrically insulating resin composition according to claim 1 or 2, having a turbidity of 30 NTU or less. 前記シリカ微粒子がN,N-ジメチルアセトアミドを含む分散媒に分散させたシリカゾルである、請求項1~3のいずれか1項に記載の電気絶縁樹脂組成物 The electrically insulating resin composition according to any one of claims 1 to 3, wherein the silica fine particles are a silica sol dispersed in a dispersion medium containing N,N-dimethylacetamide. 前記ポリアミドイミド樹脂の酸価が30~50mgKOH/gである、請求項1~のいずれか1項に記載の電気絶縁樹脂組成物。 The electrically insulating resin composition according to any one of claims 1 to 4 , wherein the polyamide-imide resin has an acid value of 30 to 50 mgKOH/g. 導体と、請求項1~のいずれか1項に記載の電気絶縁樹脂組成物を用いて形成された絶縁皮膜とを有する、電気絶縁体。 An electrical insulator comprising a conductor and an insulating film formed using the electrically insulating resin composition according to any one of claims 1 to 5 . 前記導体が、金属線である、請求項に記載の電気絶縁体。 7. The electrical insulator of claim 6 , wherein the conductor is a metal wire.
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